Ingeniería Ambiental. Tipos de residuos

Ingeniería Ambiental

Estudia suelo, agua y aire con tecnologías y procesos de mitigación y prevención mediante evaluación tecno económica.

*Alta producción genera alta ganancia, pero mucho residuo, se debe mitigar mediante filtros.

-Hoy en día se busca prevenir considerando los residuos como materia prima (oportunidad de negocio).

Energía, agua y otros recursos de consumo, generan emisiones y residuos (sólidos y líquidos)

Pesticidas se aplican en ganadería, cultivos y otras actividades para matar insectos. Generan problemas a la salud

Medio Ambiente: Medio constituido por factores físicos del entorno humano (tierra, agua, atmosfera, ruidos, olores, gustos); factores biológicos de animales y plantas; factores sociales y estéticos.

-Su daño/impacto tiene un análisis multidisciplinario conforme al profesional que manifieste su opinión.

Residuo: Todo material inservible producido en un proceso industrial.
*Se debe analizar cómo proceso particular, porque puede servir en otro proceso.

[pic 1]

Tipos de residuos:

• Sólidos 🡪 Todo residuo con características de sólido independiente del contenido.
• Líquidos
• Gaseosos 🡪 Distintos olores; Cambia la densidad de la saliva.
• Mixtos 🡪 Pirita

Los residuos se generan de distinta forma:

• Natural
• Reutilizable
• Orgánicos (Restos de comida, carne, frutas, polímeros complejos)

Por ello es necesario:

• Minimizar
• Valorizar
• Tratar 🡪 Basura

*Antes los microorganismos (hongos, levaduras, bacterias, microalgas) degradaban y mantenían el equilibrio de los desechos orgánicos, pero el hombre dejó la caga, debido a que las industrias generan residuos en grandes cantidades que se acumularon y el ecosistema no pudo llevarlo.

*1989 se planteó la producción limpia 🡪 Conciencia emisión y minimizar el impacto.

Residuo Sólido (RS): Todos los materiales derivados de las actividades humanas (urbanas, industriales, agrícolas y forestales) en fase sólida y que se desechan por ser inservibles o indeseables.

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Clasificación RS según origen:

• Origen industrial 🡪 RSI
• Origen Urbano 🡪 RSU

Ciclo de un RS

• Generación
• Almacenamiento y procesamiento 🡪 Estabilización
• Recolección 🡪 Camión basura
• Transferencia y transporte
• Procesamiento y Recuperación 🡪 Reutilización y Reciclaje
• Disposición final

Situación Chile

• La región metropolitana hay 10.000 ton/día de RSU en rellenos sanitarios, además produce el 55% RSU a nivel nacional.
• Cada chileno genera aproximadamente 1,2 kg/día de RSU

Clasificación RS

1. Polietileno (PET)
2. Polietileno alta densidad (HDPE)
3. Polivinil Cloruro (PVC)
4. Polietileno baja densidad (LDPE)
5. Polipropileno (PP)
6. Poliestireno 🡪 Plumavit (PS)
7. Otros plásticos

Termoplástico: Al aplicar T° tiene propiedades elásticas

Termoestables: Al plicar T° mantiene sus propiedades o se quema

Elastomeros: Son elásticos a T° ambiente

BIOGAS 🡪 Genera electricidad y calor

Nace por la disponibilidad de RS agrícolas (vertederos)

A medida que el hombre generaba (industrias) el medio ambiente no lo pudo llevar, los ríos se llevaban la basura.

En los botaderos llegaba y se quemaba la basura

*Un botadero pasó a ser vertedero cuando se controló más, porque se “enmascaraba” la basura y empezó a quedar la caga con el gas que emanaba.

Los residuos orgánicos requieren muchos microorganismos tipo anaeróbicos (sin O2) para producir biogás.

Biogás se compone de metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2)

**Si la cantidad de H2S sube de 0,1 se detiene el proceso, se oxigena e inicia de nuevo.

Digestión Anaeróbica (DAN) 🡪 Abono

Factores eficiencia:[pic 3]

• Temperatura (mesófilos 10-40°; termófilo 35-60° activo y desinfecta)
• Concentrado de sólidos 🡪 Se necesita agua como barrera
• Mezclado 🡪 Relación pareja entre sólido y agua (1:2)
• pH 🡪 5-8
• Concentración de ácidos volátiles
• Presión de operación

*El sólido que se produce en el proceso es ÚTIL, no basura como lo fue al inicio.

Las plantas de DAN se entierran para mantener la T° y soportar presiones.

Ej : -Vacas producen biogás por sus 3 estómagos, su excremento se usa como inoculador para obtener microorganismos.

-Fosas sépticas

Digestativo: Materia orgánica + agua que no se transformó en biogás.

Potencial de biogas (reacción teórica máxima)

[pic 4]

1. Se equilibra estequiométricamente en función de los factores a,b,c y d. Si no existe d, no genera NH3.
2. Se calcula el peso molecular de cada componente
3. Se calcula la relación másica considerando el coeficiente estequiométrico
4. Se realiza la relación de residuo (CHON) y biogas (CH4 y CO2), y se calcula de nuevo con 1 tonelada.
5. En caso de que el H2O sea negativo es porque se descompone y genera agua
6. En caso de que los productos sean negativos es porque el residuo no es apto para generar biogás.
7. Si se calcula con más de un residuo se debe equilibrar conforme a la masa de cada uno, evaluando sólo el residuo con la cantidad total, se obtiene la masa de cada elemento en la mezcla, se divide en su peso molecular y se obtiene el residuo nuevo. (Ver ejemplo 3)

Ingeniería Ambiental Control 2

Fórmula Compostaje

[pic 5]

[pic 6]

Parámetros críticos:

• Temperatura 50 – 60 °C
• pH
• Contenido de humedad (50-60%)
• Nutrientes

[pic 7]

Para el diseño y operación:

• Relación C-N (25 a 50)
• Tamaño de partícula 25 mm
• Mezcla y siembra (1 al 5%p/p)
• Mezcla/volteo

[pic 8]

Botadero 🡪 Basura

Vertedero 🡪 Se cubre la basura con tierra (tiene mayor control que un botadero)

Relleno Sanitario (RS) 🡪 Vertedero con tecnología de captación de residuos

RS🡪 El primero se hizo en Inglaterra 1934 porque a la reina no le gustaba el olor

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