Transcript Desechos sólidos municipales

Optimización de los desechos sólidos municipales
utilizando biorreactores a fin de establecer las
condiciones óptimas in situ de remoción de nitrógeno,
metales y la carga orgánica en los lixiviados y
controlar adecuadamente los gases producidos.
Dra. Silvia M. Soto Córdoba (coordinadora proyecto TEC)
Dr. Roy Soto Fallas (coordinador UNA)
Dra. Rosaura Romero (coordinadora UCR)
Ing. Alfonso Rey (coordinar UNED)
Objetivo General
Establecer un sistema de degradación de
la basura domiciliar que permita
mejorar la calidad de los lixiviados
producidos y optimizar el uso de los
gases.
Objetivos específicos
1.
2.
3.
4.
5.
Aumentar la capacidad de remoción del nitrógeno y
disminuir la carga orgánica in situ en los lixiviados
producidos por el proceso de degradación de los desechos
sólidos.
Remover metales en los lixiviados mediante el uso de
métodos químicos y biológicos.
Determinar la eficiencia de generación de gases con
valoración energética proveniente de la degradación de los
desechos sólidos.
Estimar mediante métodos de simulación la eficiencia de los
biorreactores, y la cinética de desnitrificación in situ
Establecer un equipo científico de trabajo interuniversitario
e interdisciplinario que pueda proveer soluciones a las
municipalidades en el tema de tratamiento de desechos
sólidos.
PRODUCTOS ACADEMICOS
•
Tesis de Licenciatura en Química, José A. Jerez Chaverri: Remoción de metales
pesados en lixiviados mediante fitorremediación
•
Tesis de Licenciatura en ingeniería Electrónica Priscilla Mariel Guzmán Angulo
y Gustavo Alonso Mora Gamboa: Red de sensores inalámbricos para la
monitorización, transmisión y almacenamiento de datos con el propósito de
optimizar el tratamiento de desechos orgánicos en un bioreactor
•
Tesis de licenciatura en Ingeniería Ambiental, Ricardo Laurent: Desempeño
de Biorreactores para el control de la calidad de los lixiviados provenientes
de la descomposición de residuos sólidos orgánicos.
•
Tesis de licenciatura en Ingenieria Ambiental, Esau Araya : estudio sobre el
aprovechamiento de los residuos sólidos ordinarios en el distrito oriental y
el distrito San Francisco del cantón Central de Cartago, Costa Rica.
•
Tesis de licenciatura en Ingenieria Ambiental, Huber Martínez Acuña :
Selección de un procedimiento para el tratamiento de los Residuos
Biodegradables del Cantón de Oreamuno.
Aporte al sector Municipal
• Estudio de composición de residuos sólidos para las
municipalidades de Cartago y Oreamuno, los cuales
les servirán de base para la implementación de la
ley GIR.
• Colaboración con la Municipalidad de Alvarado en
el diseño del biorreactor
• El proyecto se enmarca en el curso de suelos de la
carrera de ingeniería ambiental en el mismo se han
logrado incorporar los aspectos de diseño de
experimentos, algunas técnicas de análisis químico y
ambiental. Los equipos del proyecto se han puesto a
disposición de los estudiantes para sus prácticas
teniendo los cuidados respectivos. Este proyecto
también ha servido para que las Municipalidades
cuenten con otras opciones tecnológicas y que las
puedan ver en acción.
• El proyecto también ha colaborado con el curso de
Residuos sólidos de la misma carrera.
• Ya se presentó una fase de escalamiento para contar con
una celda tipo industrial utilizando los resultados de este
proyecto.
• En el mes de octubre se estarán
presentando algunos resultados en el
Simposio de Residuos Sólidos de la RED
REDICA a realizarse en Argentina.
• Exposición en el XIX CONGRESO
LATINOAMERICANO DE ESTUDIANTES
DE INGENIERÍA QUÍMICA Y ÁREAS
AFINES. UCR-UNA-ITCR, San José,
Costa Rica, 22-26 de julio 2013
• Cumplimiento de objetivos
1. Aumentar la capacidad de remoción del nitrógeno
y disminuir la carga orgánica in situ en los
lixiviados producidos por el proceso de
degradación de los desechos sólidos.
Para alcanzar este objetivo se diseñaron y evaluaron
dos sistemas de degradación el primero en
tamaño micro y otro a escala semi piloto
• Se realizaron diseños experimentales y
análisis estadísticos de los resultados
• Los mejores sistemas fueron: Aerobios
(carga de aire quincenal), porcentajes
de humedad no superiores 80 %. Con
los sistemas regulados se logró reducir
la carga orgánica en lo lixiviados en un
40 % contra los sistemas sin
tratamiento.
• Lo que sigue es diseñar el sistema a
nivel semi industrial y comprobar los
resultados en un tamaño de 1
Tonelada de material
2. Remover metales en los lixiviados
mediante el uso de métodos químicos y
biológicos.
• Los métodos químicos los desarrolló la
UNA
Precipitación con sales compuestas de
NH4+:Mg2+:PO43- en la siguiente relación
molar 1:1,2:1,2 respectivamente. Se da la
utilización de NaOH para el control del pH
• El método desarrollado en la UNA
permitió la remoción del nitrógeno
desde concentraciones aproximadas de
500 mg/l hasta valores entre 50 y 2 mg/l,
esto es casí un 90 %.
• Este método se continuará evaluando
pues se visualiza como una excelente
opción para capturar nitrógeno desde el
lixiviado y volverlo a utilizar con fines
agricolas
Métodos biológicos
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•
Esta sección la realizó la UCR
Ellos seleccionaron entre diversas tipos de plantas aquellas con
mejores probabilidades de éxito, escogiendo finalmente el gandul ,
que toleró el lixiviado en al menos un 60 %.
Se encontró que la planta acumuló (3400 ± 100) mg/kg de cobre,
(1000 ± 100) mg/kg de cromo, (460 ± 40) mg/kg de níquel, y (1600 ±
100) mg/kg de plomo.
El gandul acumula los metales principalmente en sus raíces. Por
ejemplo, para los ensayos hidropónicos se verificó que en el caso de
los metales, un 20,9 % del cromo se acumula en la parte aérea,
mientras que en la raíz se encuentra el 79,1 % restante. Por su parte,
el plomo se acumula en un 5,8 % en la parte aérea y un 94,2% en la
raíz. Cajanus cajan es además capaz de disminuir el nitrógeno
contenido en los lixiviados en un 80,4 % en un lapso de una semana.
En todos los experimentos se utilizaron plantas control para valorar
posibles efectos tóxicos ocasionados por los metales y el lixiviado.
• Determinar la eficiencia de generación de
gases con valoración energética proveniente
de la degradación de los desechos sólidos.
• Este objetivo lo desarrolló la UNED
• Para lograrlo analizó la información de los
estudios de composición, analizó los software
disponibles en el mercado y estableció la
metodología para determinar la generación
de gases. Esta metodología se utilizará junto
con los resultados del programa SVOffice para
proyectar la generación en el biorreactor a
escala semi-industrial
• Estimar mediante métodos de
simulación la eficiencia de los
biorreactores, y la cinética de
desnitrificación in situ
• Este objetivo no se alcanzó, pues es
necesario contar con mas información,
la cual se está recopilando en estos
momentos.
• Establecer un equipo científico de
trabajo interuniversitario e
interdisciplinario que pueda proveer
soluciones a las municipalidades en el
tema de tratamiento de desechos
sólidos.
• Se logró un trabajo en equipo, cada
grupo alcanzó sus objetivos y todos se
pusieron en conjunto para construir un
producto.
• Limitaciones y problemas
• Ejecución de presupuestos