TRATAMIENTO DE RESIDUOS SOLIDOS URBANOS - ARROWBIO

1. UNIVERSIDAD DE MANIZALES
MAESTRÍA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE
MANEJO INTEGRADO DE RESIDUOS SÓLIDOS
La tierra no es una herencia de nuestros padres, sino un préstamo de nuestros hijos
ANALISIS DE NUEVOS DESARROLLOS TECNOLÓGICOS EN GESTIÓN DE
RESIDUOS, TANTO ORDINARIOS COMO CON CARACTERÍSTICAS DE
PELIGROSIDAD, Y SU APLICABILIDAD
PRESENTADO POR:
DIANA CAROLINA GUZMÁN ORTIZ
CÓDIGO: 67201624549
UNIVERSIDAD DE MANIZALEZ
FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES, ECONOMICAS Y
ADMINISTRATIVAS
MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE
POPAYAN, COLOMBIA

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MANEJO INTEGRADO DE RESIDUOS SÓLIDOS
La tierra no es una herencia de nuestros padres, sino un préstamo de nuestros hijos
INTRODUCCIÓN
El manejo de residuos sólidos urbanos, es de gran interés en nuestro país, sin embargo “en
Colombia menos el 2% de los residuos sólidos urbanos domiciliarios (RSUD) son manejados
en plantas de tratamientos de residuos sólidos, presentando en la mayoría de casos pérdidas
operacionales al 60% llevando al cierre de gran parte de dichas instalaciones” (Ramírez
Vargas, Paredes, & Guerrero, 2014).
Debido al depósito incontrolado de los residuos sólidos, específicamente los urbanos, que
consigo una elevada contaminación de la tierra y de las aguas superficiales y subterráneas, la
inseguridad para la vida humana por la aparición de focos infecciosos que hacen que
proliferen vectores trasmisores de enfermedades transmisibles que compromete la existencia
del hombre. La combustión que se deriva de la propia descomposición de estos recursos
incrementa los niveles de gases con efecto invernadero, además de la afectación al ornato y
la belleza paisajística de donde se acumulas estos desechos (Fernando do Rosario,
Concepción Toledo, Barrios Castillo, & González Suárez, 2014).
La Universidad de Manizales ofrece el programa de Maestría en Desarrollo Sostenible y
Medio Ambiente, el cual busca promover mediante la investigación, el desarrollo sostenible
del país, impactando positivamente en sus diferentes regiones, a través de la participación de
los estudiantes del programa en mención, con diferentes actividades académicas e
investigativas, que permiten fortalecer los diferentes campos laborales, profesionales y
sociales (Manizales, 2016). De acuerdo a lo anterior y al módulo “Manejo Integrado de
Residuos Sólidos” en los siguientes capítulos se realiza un análisis sobre nuevos desarrollos
tecnológicos en gestión de residuos, tanto ordinarios como con características de
peligrosidad, y su aplicabilidad y como estudio de caso el Método de Tratamiento de
Residuos Sólidos Urbanos, cuya tecnología se basa en la producción de energía.

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La tierra no es una herencia de nuestros padres, sino un préstamo de nuestros hijos
OBJETIVO GENERAL
Analizar una experiencia de nuevos desarrollos tecnológicos en gestión de residuos, tanto
ordinarios como con características de peligrosidad, y su aplicabilidad.
DESARROLLO TECNOLOGICO EN GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS
Actualmente las plantas de manejo de residuos sólidos (PMRS) son unidades productivas
orientadas al aprovechamiento y valorización de residuos sólidos con el fin de obtener
productos con estándares de calidad que permitan reincorporarlos en otros procesos
productivos (Marmolejo , y otros, 2009); (Oviedo O. , Marmolejo R., & Torrez L., 2011);
(Victoria , Marmolejo , & Torres, 2012), tomado de (Ramírez Vargas, Paredes, & Guerrero,
2014).
De igual manera el manejo de residuos sólidos ha trascendido de esquemas de disposición
final en relleno sanitario hacia sistemas integrados de gestión donde los residuos se
consideran como un recurso aprovechable (Dong, y otros, 2014) ; (Laurent, y otros, 2014)
que aparte de contemplar aspectos técnicos, también deben garantizar la sostenibilidad de
tales sistemas a lo largo del tiempo (Zurbrugg, Gfrerer, Ashadi, Brenner, & Kuper, 2012),
tomado de (Ramírez Vargas, Paredes, & Guerrero, 2014).
La Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU. (EPA) considera los residuos sólidos
urbanos, como una fuente de energía renovable, ya que si no se les da un uso secundario a
los mismos (como ser el aprovechamiento energético), estos serán enviados a rellenos
sanitarios (desaprovechando su poder energético). Por otro lado el departamento de energía
de los EE.UU incluye los residuos sólidos urbanos como una fuente renovable de energía
siempre que el contenido calórico del combustible provenga principalmente de materiales
biológicos (Moratorio & Rocco, 2011); (Cheng & Hu, 2010), Tomado de (Moratorio , Rocco,
& Castelli, 2012).
La Comisión Europea para el Medio Ambiente plantea una jerarquía en cuanto a la gestión
de residuos. En primera instancia busca reducir la generación de residuos sólidos en la fuente.
Una vez se generen los residuos, las comunidades deben tratar de reciclar la mayor cantidad
de materiales posible. Solo cuando los materiales no puedan ser reciclados, ya sea porque la
población no los clasifica en su hogar (clasificación en la fuente) o porque no existe un uso
secundario para estos materiales, se considera como mejor opción alguna estrategia de
recuperación de los residuos y, como opción menos deseada, la disposición final en
vertederos. Ibid

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TRATAMIENTO DE RESIDUOS SOLIDOS URBANOS - ARROWBIO
El método de tratamiento de residuos sólidos urbanos Arrowbio fue el resultado de un
proceso de investigación y desarrollo continuados, iniciado en el año 1993, y que dio su
primer fruto operativo en el año 2002 (Planta de Tel-Aviv) y que tiene su continuación en la
Planta que se está construyendo en Sidney (Australia), como adjudicatario de un Concurso
Público internacional donde se presentaron las tecnologías más conocidas del mundo. Este
tratamiento de residuos sólidos urbanos, es un proceso anaerobio, que no tan sólo permite la
obtención energía, y compost, sino que permite, también, la separación previa de los
materiales, su recuperación y su reciclado, logrando la reducción drástica de materia orgánica
a los vertederos, recuperación y reciclaje y conversión energética (America, 2016).
ArrowBio es una solución integrada para el tratamiento de residuos sólidos urbanos. Las
instalaciones y procesos ArrowBio proporcionan proceso de separación y preparación
hidromecánica, la recuperación es del 70% -90% de materiales recuperables y la producción
de alta metano (CH4) de biogás de contenido para varios usos de la energía verde. (ArrowBio,
2016).
Los diferentes subproductos tales como plásticos, cartón, madera y metales son adecuados
para su reciclaje, y algunos de ellos también para el tratamiento de RDF (combustible sólido
recuperado). Al final del proceso anaeróbico, los restos orgánicos se usan para mejorar suelos
para la agricultura, y también para sistemas de bio-secado. Los subproductos tales como
diversos plásticos, cartón, madera y metales son adecuados para su reciclaje, y algunos de
ellos también para el tratamiento de RDF (combustible sólido recuperado) Ibid.
El proceso ArrowBio es una solución integrada que recibe los residuos sólidos urbanos (ya
sea pre-ordenados o sin ordenar) como una entrada, eliminando la necesidad de la separación
o clasificación de los residuos mezclados antes Idem.
El proceso ArrowBio es una solución integrada que recibe los residuos sólidos municipales
(ya sea pre-clasificados o sin clasificar) como entrada, eliminando la necesidad de separación
previa o clasificación de los residuos mezclados. Estos desechos son entregados por camiones
y vertidos en un pozo, donde serán manejados, para que se puedan retirar los artículos
voluminosos y se abran las bolsas de residuos (Arrowbio, 2009).

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Figura 1. Funcionamiento de Arrowbio
A continuación se describen los principios básicos del tratamiento de residuos sólidos
urbanos Arrowbio, de acuerdo con la Figura 1:
Etapa preliminar:
La etapa preliminar de preparación y separación de residuos secos se basa en el principio de
que la mayor parte de los materiales orgánicos biodegradables son más pequeños, por lo que
pueden separarse con los líquidos del residuo por un trommel. Los elementos más grandes
pasarán, y contienen más cartón, papel y plásticos, que se pueden separar manualmente y
están más relacionados con el volumen que con el peso.
La etapa preliminar de preparación y separación de residuos a base de líquidos se basa en el
principio de que los materiales inorgánicos, tales como metales y vidrio, tienen un peso
específico mayor que el agua, mientras que los plásticos y la materia orgánica biodegradable
tienen un peso específico igual o Menos que el agua. Los materiales más grandes entrarán en
la cuba primaria, mientras que los materiales más pequeños irán a la cuba secundaria.

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Tratamiento de Materiales Inorgánicos:
Los componentes pesados que se hundieron hasta el fondo y se separaron posteriormente de
la corriente orgánica incluyen metales ferrosos, metales no ferrosos, vidrio y otros materiales
inertes.
Estos materiales viajan por una línea de procesamiento, donde están separados por una serie
de métodos, incluyendo una fuerza magnética, una corriente de Foucault y medios manuales.
Los materiales restantes son devueltos al tanque de disolución y proceden al proceso de
materiales ligeros.
Tratamiento del material orgánico:
Los residuos orgánicos ligeros, ya separados de los componentes pesados, son transportados
a través de un transportador en un trasmallo, donde los flujos de agua fuerte lavan los
materiales y entran en una pantalla rugosa donde los elementos más pequeños pasan a través
de los agujeros a una unidad de hidrocromoción. Los artículos grandes se dirigen a un
transportador de clasificación, donde el PET y el HDPE se eliminan manualmente, los
metales se toman con un imán y el plástico de la película se expulsa usando un tamiz de aire.
El resto de los materiales entran en una trituradora áspera y luego a la hidro-trituradora.
El material biodegradable entra en los sistemas de filtración. En este caso, las
contaminaciones residuales se filtran y el grano, la arena, el vidrio roto y los elementos
metálicos pequeños se tamizan utilizando una cuba de sedimentación. Los elementos más
grandes pasan a través de un tamiz de aire secundario y luego regresan para un segundo ciclo
en el sistema, o para ser vertidos. La solución acuosa orgánica rica en energía restante, se
envía a los reactores biológicos para producir fertilizante, agua y biogás.
Los Reactores Biológicos:
En la sección de reactores biológicos el fluido experimenta otros dos procesos, los cuales son
orquestados por microorganismos naturales.
En el primer tanque biorreactor, la fermentación acidogénica transforma el material orgánico
complejo en ácidos orgánicos y ácidos grasos más simples. Esta materia orgánica rica en
ácido se calienta entonces a 36-40 grados centígrados y se transporta al reactor de
fermentación metanogénica para la degradación anaerobia de los materiales orgánicos y la
generación de fertilizantes limpios, agua y biogás.
El Biogas se utiliza para necesidades energéticas y para calentar el tanque Methanogenic.
Salida
El proceso de digestión anaeróbica genera fertilizantes, agua y biogás que contienen hasta un
75% de metano puro.
El biogás se almacena en tanques inflables. Se puede vender como energía verde limpia para
el transporte y plantas de energía - una alternativa sustancialmente menos contaminante a los
combustibles fósiles.

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Figura 2. Proceso de tratamiento de residuos urbanos - Arrowbio
¿POR QUÉ ES UN APORTE INNOVADOR?
 Produce grandes volúmenes de metano, una fuente de energía verde que se puede
utilizar en las plantas de energía de transporte municipal con menos contaminación
(No es un combustible fósil)
 Recupera más del 80 al 90% de materiales reciclables (metales, plásticos, cartón,
papel, vidrio y más)
 Emisión cero, sin olor molestia u otra contaminación de aire, agua y tierra
 Elimina la necesidad de pre-clasificación
 Más rentable que otras tecnologías de tratamiento de residuos
 Produce compost limpio y estabilizado (fertilizante) y agua a altos estándares
 Un enfoque modular que es totalmente escalable para satisfacer la demanda.
 ArrowBio es una tecnología de gestión de residuos que recicla los residuos sólidos
urbanos (RSU), incluyendo plásticos, vidrio, textil y metal de desecho, en energía
como calor y electricidad, junto con el promotor reutilizable del agua y el suelo. El
proceso produce una recuperación inodora, rentable y ecológico de los residuos
municipales (USROASTERIE.COM, 2016).
POSIBLES DESVENTAJAS
 Una de las carencias del sistema está en proceso de separación que da hacia fuera residuo,
artículos a granel como arena. Estos accesorios pueden incluir algunos materiales útiles

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La tierra no es una herencia de nuestros padres, sino un préstamo de nuestros hijos
como plásticos biodegradables que terminan en un vertedero que estos plásticos todavía
pueden ser útiles para muchas personas en el mercado. En otras palabras, la identificación
de los materiales que se puede salvar en el sistema no está completamente probada
(USROASTERIE.COM, 2016).
 La tecnología de ArrowBio utiliza una variedad de pasos y máquinas para finalmente
rendir útiles materiales reutilizables. Sin embargo, el número de pasos y máquinas sin
duda se suman y hacen vulnerable el sistema. Por lo tanto, el costo de mantener los
reactores y las necesidades de maquinaria fallida atención y quizá diseñar modificaciones
así (USROASTERIE.COM, 2016).
o Problema de bloqueos de la línea
La ocurrencia de obstrucciones de la línea en dicho sistema se ha mencionado en la
investigación. Controles de mantenimiento preventivo y los bloqueos de la línea de
fijación como suceden ayudará el obstáculo, sino una solución superior es deseable hacer
la tecnología robusta. Además, formación y educación del personal con un plan de copia
de seguridad es esencial en el caso de una obstrucción grave del sistema.
o No hay todavía
La tecnología ArrowBio es levemente deficiente, pero es hasta ahora entre las soluciones
del mundo más verdes para los residuos sólidos municipales. El método de gestión de los
residuos sin duda inspira a esta generación a hacer un esfuerzo para trabajar en y para un
ambiente más sano, más verde. Por lo tanto, se recomienda el uso de esta técnica, pero se
debe tener en cuenta que el método todavía necesita mejora y refuerzo.
RAZÓN PARA EL GRUPO ESTE APORTE ES INNOVADOR.
El tratamiento de residuos sólidos urbanos ArrowBio es un proceso que proporciona una
solución integral al problema de gestión de RSU a través de la recuperación de materias
primas y recursos energéticos eliminando la necesidad de separación y clasificación en
origen.; dado que en los sistemas de gestión integral de residuos sólidos urbanos para poder
reutilizar los componentes inorgánicos y aprovechar los componentes orgánicos es
trascendental separarlos y clasificarlos, es por esto que todas las iniciativas de reciclaje están
ligadas inevitablemente a la separación en origen, es decir a depositar la basura en
contenedores separados para vidrio, plástico, aluminio, etc. Sin embargo, educar a la
comunidad para que se lleve a cabo una separación en origen de los residuos sólidos urbanos
presenta una dificultad cultural enorme y en la mayoría de los países como Colombia esto no
se ha podido implementar de manera efectiva.

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Obtenido de
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ArrowBio. (28 de 08 de 2016). ArrowBio. Obtenido de http://www.arrowbio.com/
Cheng , H., & Hu, Y. (2010). Municipal Solid Waste (MSW) as a renovable source of energy:
Current and future practices in China. Bioresource Technology, 3816-3824.
Dong, J., Chi, J., Zou, D., Fu, C., Huang, Q., & Ni, M. (2014). Energy-environment-economy
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development anda case study. Apllied Energy 114, 400-408.
Fernando do Rosario , J., Concepción Toledo, D. N., Barrios Castillo, G., & González Suárez
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Manizales, U. d. (29 de 08 de 2016). Universidad de Manizales. Obtenido de
http://umanizales.edu.co/?u_course=maestria-en-desarrollo-sostenible-y-medio-
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