Capítulo V – Tratamientos. Parte 2 .02 – Reciclaje de la materia orgánica – Compostaje

PARTE 2: RECICLAJE DE LA MATERIA ORGÁNICA – COMPOSTAJE

Los residuos sólidos municipales incluyen residuos domiciliarios, comerciales, de barrido, de poda y limpieza de jardines y áreas verdes, etc.

La planta de compostaje sólo debe procesar los residuos sólidos domiciliarios y comerciales (restaurantes, pensiones y hoteles, tiendas y centros comerciales). Eventualmente, podrá procesar ramas y otras hierbas, con tal de que estén debidamente trituradas. No debe procesar los residuos de barrido, mucho menos los de servicios de salud, siendo estos destinados al relleno sanitario y a la incineración, respectivamente.

Los residuos sólidos domiciliarios tienen una composición variable, según la estación del año y las diversas características de cada localidad, principalmente por los aspectos socioeconómicos y culturales de la población. Generalmente, sin embargo, cerca de un 50% de su peso está constituido por materia orgánica, que contiene sobras de cocina y restos de origen vegetal y animal, además de papel, cartón y otros materiales proclives a degradación biológica.

El resto está constituido por materiales que se pueden reaprovechar -los reciclables-, como vidrio, plásticos, metales ferrosos y no ferrosos (aluminio, cobre, zinc), trapos y cueros, y también los que pueden no tener valor comercial, como lozas, maderas, piedras, cauchos, ladrillos y bloques rotos, etc. Estos constituyen el llamado «desecho» de los residuos sólidos, y según su clasificación, deben ser destinados al relleno sanitario o al vertedero de residuos inertes.

El esquema de la Figura 10 representa el flujo de los componentes de los residuos domiciliarios en una planta de clasificación y compostaje.

5 Pautas para proyectar una planta de clasificación y compostaje

El proyecto de una planta de clasificación y compostaje debe ejecutarse considerando las características socioeconómicas y culturales de la población atendida. Se debe siempre evaluar las diferentes fases del proceso y comparar las alternativas, tomando en cuenta:

• economía de espacio en el relleno sanitario;
• reducción de los costos de instalación;
• menor costo operacional;
• mejor rendimiento en la separación de materiales reciclables;
• mejor calidad del compost;
• menor deterioro ambiental;

Los principales factores a considerar son:

• las características de los residuos procesados (ver Capítulo II);
• mercado actual y potencial de compost y reciclables en la zona de influencia de la planta;
• régimen de trabajo (generalmente un solo turno – 44 hs. semanales);
• datos sobre el crecimiento poblacional (se debe prever el servicio a la población por 10 años como mínimo);
• paradas para mantenimiento (se recomienda utilizar los sábados para la limpieza y el mantenimiento de las instalaciones);
• características del proceso escogido (rendimientos, pérdidas, tiempo de compostaje y necesidad de espacio);
• características de los equipos adquiridos (dimensiones, materiales de construcción).

En el Cuadro 1 se presentan las principales recomendaciones para un proyecto de esta clase, agrupadas por sector.

Elección del sitio

Otro factor de gran importancia es la elección del sitio para instalar la planta.
Cualquier emprendimiento acerca de la disposición de residuos sólidos domiciliarios o industriales debe seguir procedimientos y atenerse a criterios técnicos, que le permitan al organismo encargado del medio ambiente la aplicación de las leyes o resoluciones vigentes para conceder el permiso respectivo.

A modo de información, es interesante conocer que en Brasil (Resolución CONAMA nº 001/96), para las plantas de clasificación y/o de reciclaje de residuos sólidos domiciliarios que procesen una cantidad igual o mayor que 100 ton/día, es obligatoria una Evaluación de Impacto Ambiental y su respectivo Relatorio de Impacto al Medio Ambiente (EIA/RIMA). Si la cantidad fuera inferior a 25 ton/día, esto podrá ser prescindido, introduciéndose una relación de apéndices a las exigencias técnicas del permiso de instalación.

La Resolución no contempla instalaciones entre 25 y 99 ton/día, de modo que en estos casos el organismo de control del medio ambiente deberá ser siempre consultado.

Para plantas de compostaje, en municipios con producción de residuos domiciliarios inferiores a 100 ton/día, cuya población atendida es generalmente inferior a 200 mil habitantes, hay necesidad de EIA/RIMA cuando se dan algunas de las siguientes condiciones:

• el emprendimiento se destina al tratamiento de residuos domiciliarios;
• su ubicación inadecuada puede causar impacto ambiental en la región;
• el patio de cura del compost puede ser fuente de polución de aguas superficiales o subterráneas.

Todas las informaciones y criterios exigidos son válidos, también, para instalaciones de clasificación, transferencia y rellenos sanitarios, incluyendo aquellos que operan en conjunto con las plantas.

En Uruguay, a nivel nacional rige la Ley 16.466 del 19 de enero de 1994 de Evaluación de Impacto Ambiental y su reglamentación el Decreto 435/994. Dentro de la lista de actividades comprendidas por la ley, relativo al tema residuos sólidos, sólo están explicitadas las plantas de tratamiento y disposición final de residuos tóxicos y peligrosos, habiendo un párrafo final que deja abierto la inclusión de otras actividades a juicio del Poder Ejecutivo. (Ver Anexo A).

Es importante conocer que hay antecedentes en la región, de pleitos por considerar el manejo de los residuos sólidos urbanos como actividad de residuos peligrosos. El caso a que se hace referencia es a un proceso licitatorio para la concesión de los servicios de recolección de los residuos urbanos de la Ciudad de Buenos Aires, que fue suspendido – agosto de 1997 – en virtud de una resolución judicial, que acogió favorablemente objeciones formuladas por una asociación ecologista al contenido del pliego de condiciones. La exigencia de dicha asociación era que no se adjudicara ninguna empresa hasta tanto no se adecuara el Pliego a la Ley Nacional de Residuos Peligrosos Nº 24.051 de Argentina38.

Urbanización
Se debe elaborar un proyecto paisajístico para la planta de clasificación y compostaje, a fin de volver el sitio más agradable, mejorando el posible mal aspecto que pueda tener, por el hecho de estar trabajando con residuos.

Del proyecto de paisajismo, deben resultar espacios cubiertos de pasto, canteros con plantas ornamentales, y siembra de árboles alrededor de las instalaciones. Plantar, con preferencia, árboles frondosos y de crecimiento rápido como eucaliptos, pinos y grevillas. Cuando los árboles crezcan, ocultarán las instalaciones a la vista de los transeúntes, lo cual es psicológicamente positivo, ya que un centro de procesamiento de residuos sólidos suele percibirse como una instalación desagradable. Una cortina de árboles alrededor de la planta de clasificación amortigua el viento, que podría esparcir malos olores por el vecindario, permitiendo su ascenso por convección hasta una altura que favorezca su dispersión en la atmósfera; además, ofrece mayor privacidad a los trabajos que se realizan en su interior.

6 Creación de una planta de clasificación y compostaje

Inversión necesaria
Se estima que el costo medio de inversión por tonelada diaria de capacidad instalada de procesamiento de residuos sólidos domiciliarios urbanos en una planta de clasificación y compostaje, donde se trabaje con el proceso «acelerado», sería del orden de US$ 25.000, mientras para el proceso «natural» sería de US$ 11.000. En esos valores no está incluido el capital necesario para la adquisición del terreno o las expropiaciones, debido a las variaciones de éstos precios según las localidades, como tampoco los movimientos de tierra y la preparación del patio33.

La contratación de terceros para la instalación de la planta, requiere una inversión del orden de US$ 40.000 a 50.000 para el proceso acelerado, y de US$ 25.000 a US$ 30.000 para el proceso natural. En estos valores se incluyen los movimientos de tierra y la preparación del patio33.

La elección de la alternativa del proceso está fuertemente influenciada por la gravedad del problema y la disponibilidad de espacio para el patio de cura. En términos generales, se puede decir que el proceso «acelerado» es más recomendable para instalaciones de mayor capacidad (a partir de 200 t/día), y requiere menos espacio en patios, debido al menor tiempo de permanencia del material en los mismos.

Gastos operacionales
Las informaciones sobre costos operacionales de estas instalaciones son bastante imprecisas cualquiera sea el proceso considerado. Plantas con capacidad de 50 ton/día que operan por el método «natural», presentan valores entre US$ 6,00 y US$ 10,00 por tonelada procesada, sin considerar los costos de mantenimiento y recuperación/pago de capital.

Un modelo ideal de 95 ton/día supone un gasto de US$ 20,00 por tonelada de residuos sólidos brutos, todos los costos incluidos.

En Brasil, una planta de compostaje acelerado, que procesa 110 ton/día operada por la empresa privada, recibe del poder público cerca de US$ 13,50 (sin contar los gastos de mantenimiento) por tonelada procesada, quedando tanto el compost como los materiales reciclables en poder de la prefectura. Otra operadora privada cobra de una prefectura del Estado de São Paulo US$ 18,00 por tonelada procesada, incluyendo mantenimiento y quedando con la propiedad de los productos. Este precio puede alcanzar valores de US$ 35,00 a US$ 45,00 para el proceso natural con capacidad de hasta 50 ton/día y US$ 50,00 a US$ 80,00 para el acelerado, con capacidad igual o superiora 200 ton/día , cuando la operadora no queda con la propiedad de los productos y presta servicios especiales, tales como, monitoreo del proceso, empleo del personal altamente calificado, etc33.

Espacio físico
El proceso acelerado, recomendable para instalaciones con capacidad superior a 200 ton/día, exige menos espacio en el patio de compostaje que el proceso natural (recomendable hasta 200 ton/día), debido al menor tiempo de permanencia del material en proceso de biodigestión y mayor área cubierta por instalaciones industriales. En ambos procesos, las instalaciones administrativas exigen espacios iguales, y los rellenos demandan áreas proporcionales a la cantidad de desechos. Las áreas efectivamente necesarias dependerán de la topografía local, del nivel de reciclaje y de las instalaciones adicionales (como viveros, instalaciones para cría de lombrices -vermicompostaje-, jardines, cercas vivas, etc.), sea cual sea el proceso adoptado. En cifras redondas, se puede decir que para instalaciones con capacidad de procesamiento de 200 t/día (valor donde la comparación es más realista), serían necesarias unas 8 há para el proceso acelerado y más de 12 há. para el natural. Si no se toma en cuenta el espacio para el relleno sanitario, estos números bajan a 5 y 6 há, respectivamente. Se debe considerar, además, que para capacidades mayores -para las cuales es más recomendable el proceso acelerado- la economía de espacio sería considerablemente mayor con este proceso.

Otros requisitos administrativos

Cabe enfatizar la necesidad de integración administrativa e institucional de las actividades del servicio de limpieza pública. Esto requiere preparación e instrumentación específicas del poder público, tanto en la hipótesis de operación directa, como en la tercerización de las diversas fases y actividades (Anexo A).

Permiso de instalación
Las siguientes informaciones básicas deben ser suministradas por el emprendedor para solicitar el permiso de instalación de una planta de clasificación y compostaje:

• alternativas de ubicación;
• ajuste del sitio en área de interés ambiental;
• vías y medios de acceso a la instalación;
• existencia de cuerpos de agua en el área de influencia;
• uso y ocupación del suelo en las áreas vecinas;
• datos sobre la predominancia y dirección de los vientos;
• posibles problemas como consecuencia de la implantación del emprendimiento como, desvalorización inmobiliaria e intensificación del tráfico en el área;
• mapas de la región, en escala 1:10.000, indicando las informaciones relacionadas.

7 Operación de la planta de clasificación y compostaje

En el Cuadro 2 se presentan las principales recomendaciones de operación, agrupadas por sector, con miras en el buen funcionamiento de las instalaciones y la obtención de un producto de calidad.

Recursos humanos

La mano de obra es el factor que más influye en el costo operacional de una planta. Su dimensión depende de una serie de factores, como: capacidad de la planta, nivel de entrenamiento de los operadores, grado de acondicionamiento de los productos y estilo de gestión.

El sector que más mano de obra emplea es el sector de clasificación. En Brasil se acostumbra utilizar un obrero por cada metro lineal de correa móvil. Como ejemplo, se puede sugerir la siguiente distribución de empleados para una instalación que atiende una zona de 110 mil habitantes, con dos correas móviles de 16 m de largo cada una:

Gerente 1
Administrativos 6
Técnicos de nivel medio 2
Choferes 2
Operadores de máquinas 2
Técnicos no calificados 53

Monitoreo

Según ya se expuso, los principales factores que influyen en el proceso de compostaje son: la temperatura, la humedad, el pH y la aeración. La temperatura y el pH evolucionan en función de las otras variables sobre las cuales se puede actuar operacionalmente, como se indica a continuación.

Aeración – el proceso de compostaje es aeróbico, debiendo haber siempre oxígeno del aire entre las partículas de residuos sólidos. En el proceso natural no existe monitoreo del nivel de aeración, ya que esta ocurre simplemente por difusión y convección natural. En este sentido, los problemas de rutas preferenciales y zonas anaeróbicas se minimizan mediante el volteo del residuo, que se debe hacer con la frecuencia adecuada, a lo largo de todo el proceso.

En el método acelerado, en el cual existe inyección de aire, debe haber monitoreo y, de ser posible, registro continuo de la aeración para garantizar condiciones adecuadas.

Humedad – se debe evaluar la humedad del material en compostaje, al comienzo y semanalmente, por medio de la toma de muestras, para su determinación en laboratorio (secado en estufa). Si la humedad es elevada, se deben hacer hileras más bajas, o voltearlas con mayor frecuencia; si es baja, regarlas con agua natural o lixiviado diluido, al mismo tiempo que se procede a voltear la hilera.

Temperatura y pH – a pesar de ser resultantes de las otras variables, el seguimiento de la temperatura y del pH es fundamental para diagnosticar la existencia de problemas operacionales o indicar la fase (bioestabilización o humificación) en que se encuentra el proceso. La medida de la temperatura se debe hacer con un termómetro adecuado, que permita la lectura a unos 40 cm por encima de la superficie de los residuos; la del pH, con un aparato específico o utilizando papel indicador.

Tomar la temperatura es más importante en la fase termófila, cuando debe hacerse diariamente. En la fase mesófila, se sugieren por lo menos dos mediciones semanales, en cada pila. Las mediciones se deberán hacer en varios puntos de una misma hilera, para obtener una media representativa.

Gestión de la planta de clasificación y compostaje

El buen funcionamiento de las actividades de una planta de clasificación y compostaje depende de una serie de elementos, desde el proyecto hasta la operación. Las actividades de todos los niveles influyen en la calidad de los productos generados y en la productividad de la planta.
La dirección desempeña un papel de fundamental importancia en la calidad de los resultados.
Al gerente de una planta le incumbe la responsabilidad de la operación y mantenimiento de las unidades, al igual que el desarrollo y la coordinación de todas las actividades vinculadas, directa o indirectamente, a la instalación que puedan influir en su rendimiento técnico, operacional y financiero. Como ejemplos de estas actividades, se puede citar:

• entrenamiento del personal – debe implicar la capacidad para operar más de un equipo y realizar más de una función; explicación del proceso, para que todos comprendan la importancia de cada etapa y del resultado final, y su significación para la sociedad y el medio ambiente; nociones de salud e higiene; riesgos y equipos de protección individual.
• motivación del personal – además del entrenamiento anterior, se pueden promover otras prácticas, a fin de volver el trabajo más agradable e incentivar el buen desempeño del personal, como: establecer una participación en las entradas por venta de los productos; fijar metas de productividad y recompensas por su logro; reuniones periódicas para discutir los resultados, mecanismos incentivadores de sugerencias para mejoras en los procedimientos y resultados. Pequeños detalles muchas veces aportan grandes resultados;
• seguimiento y promoción de mercados – actividades que impliquen la observación del desarrollo regional y, sobre todo, de los precios de compost y reciclables; contactos con los compradores, para evaluar el grado de satisfacción con los productos, y sugerencias sobre posibles modificaciones que los vuelvan más atractivos; contactos con clientes potenciales para evaluar las perspectivas de expansión, las especificaciones y la competencia del mercado.
• actividades promocionales – para divulgar/mejorar la imagen de la planta ante la población, promoviendo campañas explicativas, videos, folletos, revistas promocionales con el eventual aprovechamiento de productos de la empresa, como hortalizas, flores y plantas provenientes de la huerta y los viveros abonados con compost; campañas incentivadoras de la recolección selectiva; programa de visitas guiadas de escuelas y otras instituciones, etc.

8 Alternativas de la planta, en función de la población atendida

A continuación se presentan las alternativas que se consideran más recomendables para la realización de la clasificación y el compostaje a nivel industrial, en función de la población atendida. Para plantas de pequeño porte (las que tratan los residuos sólidos domiciliarios de hasta 150 mil personas), se debe adoptar el método del compostaje natural, más lento y con menores exigencias de inversión. Para instalaciones que tratan los residuos sólidos de más de 300 mil habitantes, se recomienda la utilización del proceso acelerado, más rápido, y que requiere menor espacio. Plantas para atender poblaciones de entre 150 y 300 mil habitantes deberán ser objeto de evaluación técnico-económica, para escoger la alternativa más adecuada.

Pequeñas comunidades con menos de 60 mil habitantes, deberán crear un consorcio con los municipios vecinos para instalar una planta común en un punto estratégico, de modo que resulte más económica para todos los interesados.

Plantas para regiones con hasta 60 mil habitantes

Una instalación muy simple y pequeña se halla esquematizada en la Figura 11. En este caso, se descargan los residuos sólidos directamente en un foso con piso móvil, que alimenta la correa de clasificación, de donde se retiran los elementos reciclables. La polea de descarga debe ser magnética, para que retire las pilas, baterías y otros materiales ferrosos.

El material no seleccionado, rico en materia orgánica, va al patio de compostaje, donde permanece de 60 a 90 días en hileras que se voltean periódicamente. Al final, se tamiza el compost, para reducir su granulometría y remover los materiales indeseables. Esos se suman a los voluminosos, y se despachan para el relleno de desechos. Eventualmente, la misma instalación puede servir para tratar los residuos sólidos brutos o los residuos provenientes de la recolección selectiva, y que llega en dos tipos de recipientes: uno con residuos sólidos orgánicos (restos de cocina, de sanitarios y poda y limpieza de jardines), y otro con materiales reciclables.

Plantas para regiones con población de 50 a 100 mil habitantes
En la Figura 12 se presentan las instalaciones para una planta un poco mayor, que atiende a una población de 50 a 100 mil habitantes. En este caso, la recepción consta de un foso, que sirve como un pulmón, para alimentar, mediante un pulpo con brazo articulado, una tolva con piso móvil, la cual a su vez alimenta la correa de clasificación.

Los demás equipos son los mismos de la planta anterior, pero con mayores dimensiones. Opcionalmente, se puede colocar un tamiz antes de la correa de clasificación, para eliminar los materiales más gruesos y facilitar la captación de los reciclables.

Plantas para regiones con población de 75 a 150 mil habitantes
Para población de 75 a 150 mil habitantes se recomienda utilizar la configuración que se presenta en la Figura 13. Los equipos son los mismos del caso anterior, pero la línea de clasificación se duplica. Con ello se evita la necesidad de correas móviles demasiado largas, con la ventaja adicional de que, en caso de que se presenten problemas con una línea, no se paraliza totalmente el proceso. En este caso, además, se puede trabajar con capacidad total, aumentando la velocidad de la correa en funcionamiento. A pesar de disminuir la eficiencia de la clasificación, ese método puede evitar la acumulación de residuos sólidos en la planta y/o la necesidad de trabajar horas extra para evitarlo.

Plantas para regiones con población de más de 300 mil habitantes
Son instalaciones de compostaje acelerado, donde el procedimiento difiere del compostaje natural por la presencia de un digestor o reactor, también denominado bioestabilizador. En esta clase de plantas se encuentran equipos con características y metodologías especiales, que no se encuentran en las de compostaje natural. Entre tales equipos se pueden mencionar: más de una línea de tratamiento de residuos sólidos; grandes fosos y tolvas, atendidas por un puente rodante; separadores magnéticos, neumáticos y balísticos, para la remoción mecánica de reciclables o de inertes; filtros biológicos para gases y partículas; tratamiento de aguas residuales y lixiviado; poderosas máquinas especiales para voltear el compost en el patio (Figura 14).

El digestor es un equipo fundamental, con las siguientes funciones: a través de la rotación y el sacudimiento de los residuos sólidos en su interior, mezcla mecánica y continuamente los componentes más ligeros con los más pesados, los más secos con los más húmedos, tritura o deshace los componentes más frágiles, con lo cual suple el empleo de un triturador, que es común en instalaciones pequeñas. Los sacudimientos de los residuos sólidos provocan, además, una eficiente renovación del aire en el interior de la masa y el comienzo de la descomposición, provocando una temperatura termófila suficiente para eliminar los organismos patógenos.