Cómo se realiza el tratamiento de residuos orgánicos urbanos

  1. Cómo se realiza el tratamiento de residuos orgánicos urbanos

El tratamiento de residuos orgánicos urbanos representa un reto y, al mismo tiempo, una gran oportunidad en todo el mundo. La fracción orgánica suele ser la parte dominante de nuestros residuos: de hecho, se calcula que en todo el mundo representa el 46%, un porcentaje que se eleva al 64% si consideramos los países en desarrollo y se reduce al 28% en los de mayor renta.

La fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU) incluye residuos de alimentos, residuos de cocina, hojas, recortes de hierba, recortes de flores y residuos de jardín. Los alimentos desechados constituyen una parte importante de esta materia orgánica.

Un tratamiento inadecuado de los residuos orgánicos urbanos produce contaminación ambiental, puede suponer un riesgo para la salud humana, y obliga a ocupar cada vez más espacio para su eliminación

En cambio, el reciclaje de la fracción orgánica representa una alternativa deseable a la eliminación en vertederos: mediante un tratamiento adecuado, los residuos orgánicos urbanos pueden utilizarse para producir biogás o compost, convirtiendo un residuo potencial en un recurso valioso.

La Unión Europea recientemente adoptó un ambicioso paquete de medidas sobre la economía circular, con el fin de guiar la transición de Europa hacia este modelo económico: entre los diversos objetivos comunes en los países de la UE está el de lograr un 65% de reciclaje de los residuos urbanos para 2030 y un máximo del 10% de eliminación en vertederos. 

Para lograr estos objetivos, las tecnologías aplicadas al tratamiento de los residuos orgánicos urbanos se convierten en un verdadero recurso estratégico que permite aprovechar al máximo el potencial de reciclaje de la fracción biodegradable de los residuos generados por un gran número de sectores económicos.

¿Qué son las plantas de tratamiento?

Todas las plantas de tratamiento de residuos orgánicos urbanos suelen estar organizadas de la misma manera: hay una zona de recepción de los residuos, otra de pretratamiento y mezcla, una tercera zona para el tratamiento propiamente dicho (que puede ser diferente, dependiendo del producto final del proceso de reciclaje y del tipo de planta) y, finalmente, la zona de almacenamiento del producto final. ricevimento dei rifiuti, un’altra per il pretrattamento e la miscelazione, una terza zona per il trattamento vero e proprio (che può essere diverso, in base al prodotto finale del processo di riciclaggio e al tipo di impianto) e infine l’area di stoccaggio del prodotto finale.

Las plantas difieren principalmente en el tipo de tratamiento aplicado, que puede ser:

  • mecánico;
  • térmico;
  • químico;
  • biológico y bioquímico;
  • ecográfico;
  • de microondas;
  • descarga con pulsos de alta tensión.

El procedimiento mecánico es especialmente adecuado para la producción de biogás. Funciona descomponiendo la fracción orgánica pretratada y mezclada hasta reducirla a partículas extremadamente pequeñas: esto aumenta la accesibilidad de la superficie a los microbios, lo que resulta en una mejor disponibilidad de nutrientes, y aumenta el proceso anaeróbico.

El tratamiento térmico de los residuos orgánicos urbanos cambia la estructura de la parte indisoluble del sustrato y hace que sea más fácilmente biodegradable. Favorece la eliminación de cualquier patógeno, mejora la deshidratación y reduce el espesor del material digestado.

El procedimiento químico se utiliza para romper las uniones de la pared celular de las plantas utilizando ácidos fuertes, álcalis u oxidantes. Es más adecuado en el caso de sustratos difícilmente biodegradables, y se suele realizar utilizando ozono.

Mediante la aplicación de enzimas y el aprovechamiento de los microbios ya presentes, el tratamiento biológico y bioquímico de los residuos orgánicos urbanos favorece el crecimiento microbiano en la biomasa y mejora considerablemente la hidrólisis del sustrato. Esto aumenta la producción tanto en el caso del biogás o el metano, como en el del compost.

El tratamiento ecográfico utiliza ultrasonidos, lo que mejora la hidrólisis y la acidogénesis de la fracción orgánica.

El uso de microondas en el tratamiento de residuos orgánicos urbanos es particularmente útil para promover la hidrólisis de sustancias naturales no biodegradables que resisten el tratamiento anaeróbico.

Según algunos estudios, el tratamiento de descarga con pulsos de alta tensión ha demostrado ser especialmente eficaz para aumentar el rendimiento de metano acumulado.

¿Cuáles son las etapas del tratamiento de FORSU?

El tratamiento de los residuos orgánicos urbanos en las plantas adecuadas se lleva a cabo en etapas que pueden diferir en parte dependiendo del tipo de producto que se desea obtener mediante el reciclaje, es decir, compost o biogás.

Las etapas comunes para las dos formas de producción son:

  • recepción de los materiales;
  • pretratamiento y mezcla.

En la primera etapa, la fracción orgánica entra en una zona de la planta que suele estar compuesta por una báscula para el material entrante y una zona de descarga. Esta última puede estar enterrada, para evitar la dispersión de olores desagradables.

La etapa de pretratamiento tiene dos funciones principales: eliminar cualquier material extraño (por ejemplo, plásticos, arena, etc.), que podría sedimentarse y crear problemas de obstrucción, y preparar (mediante la trituración, la dilución o la adición de matrices estructurantes) un sustrato con un contenido de materia seca compatible con el producto final y con la tecnología adoptada. En el caso de la producción de compost, por ejemplo, se añaden restos de madera y celulosa, previamente triturados.

El tratamiento de los residuos orgánicos urbanos para la producción de compost continúa con las etapas de:

  • biooxidación;
  • maduración;
  • refinado y almacenamiento.

Durante la etapa de biooxidación, la fracción orgánica pretratada y mezclada se humedece, se gira y se somete a insuflación de aire, para conseguir la estabilización de la masa de manera más fácil y rápida (con producción de CO2), y un aumento de la temperatura del material.

Durante la etapa de maduración (que tiene una duración mínima aproximada de 45 días), se produce la síntesis de moléculas húmicas, que dan al compost sus características como mejorador del suelo (enmienda). 

La última etapa, la de refinado y almacenamiento, requiere que el material obtenido se someta a un cribado antes de su comercialización, con el fin de eliminar las partes gruesas o indeseables. Al final de este paso, el compost es similar a la tierra de sotobosque y prácticamente inodoro.

Si, por el contrario, el resultado del procedimiento de reciclaje es la producción de biogás, el tratamiento de los residuos orgánicos urbanos continuará con las etapas de:

  • digestión anaeróbica;
  • generación de energía.

A su vez, la digestión anaeróbica implica tres pasos:

  • hidrólisis y acidificación, es decir, la degradación de las moléculas más complejas (proteínas, grasas e hidratos de carbono), con la formación de aminoácidos, ácidos grasos y azúcares simples, y la posterior transformación en ácidos grasos volátiles, alcoholes y cetonas, que constituyen el sustrato para la etapa posterior;
  • acetogénesis, es decir, la transformación de los ácidos grasos y los alcoholes, formados en la etapa anterior, en ácido acético, ácido fórmico, CO2 y H2;
  • y, finalmente, metanogénesis, es decir, la formación de metano a partir del ácido acético, o del hidrógeno molecular, gracias a bacterias específicas.

Por último, el biogás producido se utiliza para la combustión en motores que accionan generadores de energía. De este modo es posible recuperar tanto electricidad como calor.

¿En qué etapa se utilizan nuestras bombas y por qué?

Las tecnologías aplicadas al tratamiento de los residuos orgánicos urbanos constituyen un factor crucial para poder aprovechar al máximo su potencial de reciclaje, reduciendo el impacto ambiental, los riesgos para la salud y el consumo de suelo para su eliminación.

En las plantas de tratamiento de residuos orgánicos urbanos, nuestras bombas son especialmente adecuadas para

  • el traslado de la fracción orgánica pretratada y mezclada a los tanques de almacenamiento y maduración;
  • la alimentación de los digestores anaeróbicos;
  • la recirculación del material digestado, tanto en ambientes mesófilos como termófilos.

Todos los modelos de bombas Pemo fabricados por Perissinotto S.p.A. pueden funcionar eficazmente en el proceso de tratamiento de los residuos orgánicos urbanos: sus puntos fuertes son, sin duda, los componentes resistentes al desgaste, el diseño geométrico especial de los cuerpos y los rotores (capaces de evitar atascamientos), y los caudales que alcanzan los 1.500 metros cúbicos por hora.

La larga experiencia de nuestra Empresa en el campo de las bombas para la industria también nos permite crear productos únicos, personalizados según las necesidades de quienes operan en el sector del tratamiento de la FORSU o en cualquier otro ámbito industrial.