El documento describe diferentes métodos para el tratamiento y gestión de residuos sólidos urbanos, incluyendo tratamientos biológicos como el compostaje y la biometanización, tratamientos térmicos como la incineración, pirólisis y gasificación, y el vertido controlado. Explica los procesos, ventajas e inconvenientes de cada método.

1. 17.1. TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS
17.1.1. Aerobio: Compostaje
17.1.2. Anaerobio: Biometanización
17.1.3. Métodos anaerobios y aerobios de dos fases
17.2. TRATAMIENTOS TÉRMICOS
17.2.1. Incineración
17.2.2. Pirólisis
17.2.3. Gasificación
17.3. VERTIDO CONTROLADO
17.3.1. Selección del emplazamiento y apertura
17.3.2. Sistemas de sellado y recogida de lixiviados
17.3.3. Sistemas de cobertura y recogida de biogás
17.3.4. Operación y control
TEMA 17. RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS II:
TRATAMIENTOS Y VERTIDO

2. OBJETIVOS DEL TEMA
 Conocer las alternativas existentes de tratamiento y gestión para los residuos sólidos
urbanos, así como las ventajas y limitaciones de cada alternativa
 Comprender los fundamentos y principales características del tratamiento de residuos
sólidos urbanos por métodos biológicos y térmicos
 Conocer las bases del diseño, gestión y operación en un vertedero controlado de
residuos sólidos urbanos

3. Los residuos sólidos urbanos son aquellos que se generan en las actividades desarrolladas en los núcleos
urbanos o en sus zonas de influencia:
 Residuos generados en domicilios particulares, comercios, oficinas y servicios
 Residuos procedentes de la limpieza de vías públicas y zonas verdes
 Residuos y escombros procedentes de obras menores
También son catalogados como residuos urbanos otros residuos que no son identificados como peligrosos
y que por su naturaleza o composición puedan asimilarse a los producidos en los anteriores lugares o
actividades
En Europa se produce una media de 1,5 kg de residuos sólidos urbanos por habitante y día

4. RSU
Fracciones separadas
selectivamente: papel
y cartón, vidrio, metal,
plásticos
RECICLAJE Fracción
orgánica TRATAMIENTOS
BIOLÓGICOS
TRATAMIENTOS
TÉRMICOS: INCINERACIÓN
VERTEDERO
CONTROLADO
Fig.17.1. Tratamiento de RSU

5.  Son aplicables a la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos que debe de ser separada
selectivamente del resto
 Esta fracción orgánica está constituida principalmente por restos de alimentos y restos verdes de poda
y jardinería
 Cada habitante de Asturias produce una media de 1,4 kg de residuos sólidos urbanos por día, de los
que aproximadamente 0,5 kg es materia orgánica
 Esta fracción orgánica puede ser tratada por vía biológica:
COMPOSTAJE
BIOMETANIZACIÓN
17.1. TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS

6. 17.1.1. COMPOSTAJE
 Se trata de transformar la fracción orgánica biodegradable de los RSU en un material orgánico estable
 Este material puede usarse como sustrato para el crecimiento de plantas (jardinería, agricultura,
enmienda de suelos)
 La transformación es un proceso biológico aerobio que precisa agua y nutrientes
 En el caso de los RSU es necesario una separación previa de los residuos no fermentables (plásticos,
metales, vidrio)
INCONVENIENTES:
 Necesidad de separación
 Posible presencia en el compost de elementos no degradables
 Metales pesados
 Patógenos

7. EN UN PROCESO DE COMPOSTAJE SE PUEDEN DISTINGUIR TRES FASES:
FASE DE LATENCIA Y CRECIMIENTO:
• Tiempo que necesitan los microorganismos para aclimatarse a su nuevo medio y comenzar a
multiplicarse
• Tiempo ~ 2-4 días; temperatura > 50 ºC
FASE TERMÓFILA:
• Los microorganismos iniciales son sustituidos por los termófilos
• Temperaturas más elevadas (de 50 a 70 ºC) que permiten eliminar patógenos, larvas y semillas
• La masa se va estabilizando
FASE DE MADURACIÓN:
• Periodo de fermentación lenta, los microorganismos termófilos disminuyen su actividad y aparecen
otros (hongos) que continúan la degradación
• Se sintetizan componentes que favorecerán el desarrollo vegetal

8. El proceso de compostaje se optimiza para una relación carbono/nitrógeno de 20-30
Una pila de compost efectiva debe de tener una humedad entre el 40 y el 60%
En el caso del compostaje de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos se recomienda combinar
materiales secos (ricos en carbono) con materiales húmedos (ricos en nitrógeno)
EL COMPOSTAJE DE LA FRACCIÓN ORGÁNICA DE LOS RSU SE PUEDE REALIZAR A DISTINTOS
NIVELES:
INDUSTRIAL:
Llevado a cabo en plantas de compostaje, generalmente a partir de residuos orgánicos separados en
origen por los ciudadanos
DOMÉSTICO:
Es un hábito arraigado en los países del norte y centro de Europa; se realiza en el ámbito de la vivienda
(terraza, jardín, huerta), en compostadoras domésticas, sin necesidad de transporte y con inmediata
utilización del compost que se produce

9. A NIVEL INDUSTRIAL, EL PROCESO DE COMPOSTAJE PUEDE REALIZARSE DE DOS FORMAS
DIFERENTES:
PILAS O HILERAS
Al menos de 1 m de alto que se voltean frecuentemente y se les añade agua (proceso lento ~ 1-3 meses)
CÁMARA CERRADA
Permitiendo un mejor control de las variables (proceso rápido)

10. Fig.17.2. Diagrama de flujo de una operación de compostaje de lodos de pilas volteadas (Kiely, 1999)

11. Fig.17.3. Balance de materia de compostaje de una torta de lodos digeridos con reciclado (Kiely, 1999)

12.  Se ha empleado desde hace muchos años para el tratamiento de fangos de EDAR y residuos
agrícolas y ahora también para la fracción orgánica de los RSU y residuos industriales biodegradables
 Los residuos deben de ser pretratados: eliminación de contaminantes, troceado, homogeneización
 Se obtiene biogas y un producto estabilizado, libre de olores y patógenos
 Las transformaciones son las mismas que en tratamiento de aguas (hidrólisis + acidogénesis +
metanogénesis)
17.1.2. BIOMETANIZACIÓN

13. EXISTEN DOS ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO:
La fracción orgánica de los RSU tiene ~ 70% de humedad
DIGESTIÓN ANAEROBIA CON BAJO CONTENIDO EN SÓLIDOS:
 Se diluye, normalmente con lodos de EDAR, hasta concentraciones de 4-10% de sólidos
 TRH~20 días
 Lo más habituales son reactores convencionales que trabajan a temperaturas mesofílicas
DIGESTIÓN ANAEROBIA CON ALTO CONTENIDO EN SÓLIDOS:
 Reactores diseñados para trabajar con contenidos en sólidos del 25—35% (ej. proceso Dranco)
 TRH de 15-30 días
 En el mundo ya hay más de 125 plantas de digestión anaerobia que emplean la fracción orgánica de
los RSU (más de 50 en Europa)

14. 17.1.3. MÉTODOS ANAEROBIOS Y AEROBIOS DE DOS FASES
Un sistema prometedor de cara al futuro para el compostaje de residuos sólidos urbanos es el proceso de
dos fases que utiliza :
VENTAJAS
 No se necesita diluir la fracción orgánica de los RSU
 No se producen vertidos de agua
 Elevada producción de biogas (5-10 m3/m3 de reactor)
 Se obtiene un compost muy estable
DIGESTIÓN ANAEROBIA CON ALTO CONTENIDO EN SÓLIDOS
+
COMPOSTAJE CERRADO

15. Fig.17.4. Diagrama de flujo para un tratamiento combinado de RSU orgánicos y de lodo municipal (Kiely, 1999)

16. El tratamiento térmico por excelencia para los residuos es la incineración, pero también existen otras
propuestas como la pirólisis o la gasificación
INCINERACIÓN
Procesamiento térmico de los residuos mediante oxidación química con cantidades estequiométricas o en
exceso de oxígeno
GASIFICACIÓN
Combustión parcial de los residuos bajo condiciones subestequiométricas de oxígeno
PIRÓLISIS
Procesamiento térmico de residuos en ausencia completa de oxígeno (requiere una fuente de combustible
externa)
17.2. TRATAMIENTOS TÉRMICOS

17. 17.2.1. INCINERACIÓN
 Es una alternativa al vertedero en la gestión de residuos sólidos urbanos
 Se disminuye el volumen de los RSU (80-90%) a la vez que se aprovecha su contenido energético
(electricidad y/o agua caliente)
 Se requieren altas temperaturas de operación (T>850ºC) y un buen control del proceso de combustión
 Se generan contaminantes gaseosos por lo que se requiere el empleo de sistemas de tratamiento de
gases (CO2, CO, SO2, NOx, HCl, partículas)
 Se generan rechazos sólidos: escorias y cenizas volantes
VENTAJAS
 Aprovechamiento energético
 Disminución drástica de volumen
 Estabilización del residuo
 Tratamiento rápido
 Requiere un área relativamente pequeña
INCONVENIENTES
 Requiere tratamiento de gases
 Materiales adecuados que soporten altas
temperaturas
 Mala aceptación social

18. TIPOS DE HORNO
 Hornos de parrilla: sistema más sencillo, pero menos eficaz
 Hornos de tambor rotatorio: sistema más utilizado actualmente
 Hornos de lecho fluidizado: más eficaz y fácil de controlar, pero tecnológicamente complejo
MATERIALES
Habitualmente aceros (accesorios) y cerámicos (hornos)
CONTAMINANTES GASEOSOS (R.D. 653/2003 sobre incineración de residuos)
 NOx: control de la combustión, procesos SCR y SNCR
 Gases ácidos (SO2, HCl): absorción por vía seca (inyección de caliza)
 CO e HC: control de la combustión
 Partículas: ciclones, filtros de mangas, electrofiltros
 Metales (Cd, Hg): selección de residuos en origen, adsorción
 Dioxinas y furanos: control de la combustión, adsorción
ESCORIAS Y CENIZAS
Evacuación en vertederos, carreteras, procesos de solidificación-estabilización

19. Tabla 17.1. Datos de incineración en Estados Unidos, Unión Europea y Canadá (Kiely, 1999)

20. Fig.17.5. Incinerador de residuos municipales en Reno Norte, Aalborg, Dinamarca (Kiely, 1999)

21. Fig.17.6. Disposición de las tres fases de la incineración: gasificación (zona A), combustión a alta temperatura (zona B) y la
combustión de carbono puro (zona C) (Kiely, 1999)

22. Tabla 17.2. Niveles típicos de contenido de contaminantes en gas de combustión seco antes de ser depurado y estándares
de emisión de la UE (Kiely, 1999)

23. Tabla 17.3. El efecto de los diferentes filtros sobre los gases de combustión típicos de los incineradores (Kiely, 1999)

24. Fig.17.7. Esquema para un proceso de depuración de gas de combustión seco (Kiely, 1999)

25.  Precedente histórico: Obtención de carbón de madera
 Degradación térmica de residuos en ausencia de oxígeno (atmósfera reductora)
 Requiere suministro de energía (T: 300-1000ºC)
 Las sustancias orgánicas se descomponen dando lugar a la formación de diferentes componentes
3 FRACCIONES
GASEOSA: CO, CH4, H2, mezcla de gases C4-C7
LÍQUIDA: aceites pirolíticos
SÓLIDA: coque inferior (C puro + materiales inertes)
17.2.2. PIRÓLISIS
En la actualidad es un proceso poco utilizado para residuos
A nivel industrial se usa principalmente para producir carbón vegetal (madera), coque y gas de coquización
(carbón) y gas combustible y betún (petróleo)

26.  Proceso de combustión parcial en el que un combustible es quemado con menos aire que el
estequiométrico
 Técnica energéticamente eficaz para reducir el volumen de residuos y recuperar energía
 Se genera un gas combustible (gas de gasógeno) con altos contenidos en CO, H2 y algunos
hidrocarburos saturados, sobre todo CH4
 Se utilizaron desde el s. XIX en motores para usos agrícolas y vehículos empleando como combustible
carbón o cualquier tipo de residuo celulósico y actualmente ha vuelto a ser de interés para obtener
combustible para motores a partir de residuos agrícolas y forestales y también RSU
 La tecnología ha ido desarrollándose y se han conseguido diseños eficientes y compactos para la
producción de electricidad a partir de diversos residuos
3 FRACCIONES
GAS DE GASÓGENO: 10% CO2, 20% CO, 15% H2, 2% CH4,
53% N2 (~1,3 kcal/L)
LÍQUIDOS CONDENSABLES
COQUE (C + materiales inertes)
 Temperatura habitual: 600-1500ºC
 Suministro de oxígeno: 15-40% del estequiométrico
 Gasificadores: de lecho fijo o lecho fluidizado
17.2.3. GASIFICACIÓN

27. •
Consiste en evacuar los RSU en los suelos superficiales de una instalación destinada a tal efecto en
condiciones medioambientalmente seguras
Es la última opción en la gestión de residuos, aunque el aprovechamiento del biogas permite cierta
valorización (disyuntiva incineración-vertido)
En Europa sigue siendo el sistema de gestión predominante en la mayor parte de los países
Real Decreto 1481/2001. NO SE ADMITIRÁ EN NINGÚN VERTEDERO:
 Residuos líquidos
 Residuos explosivos, corrosivos, oxidantes o inflamables
 Infecciosos y sustancias químicas no identificadas
 Neumáticos
 Cualquier otro residuo que no cumpla con los criterios establecidos de admisión de residuos en
vertedero
La Decisión del Consejo 2003/33/CE establece los criterios y procedimientos de admisión de residuos en
vertederos para residuos inertes, vertederos para residuos no peligrosos (RSU) y vertederos para residuos
peligrosos
17.3. VERTIDO CONTROLADO

28. Fig.17.8. Elementos del balance de agua en un vertedero (Kiely, 1999)

29. REAL DECRETO 1481/2001
CUANDO SE QUIERE PONER EN MARCHA UN VERTEDERO ES NECESARIO SOLICITAR UNA
AUTORIZACIÓN QUE INCLUYA:
 Memoria
 Planos
 Prescripciones técnicas
 Presupuesto
PARA CONCEDER LA AUTORIZACIÓN LA AUTORIDAD COMPETENTE DEBE COMPROBAR:
 Personal cualificado
 Medidas a adoptar para evitar accidentes (Ley de Prevención de Riesgos Laborales)
 Seguro de responsabilidad civil (sólo RP)
 Fianzas que garanticen el cumplimiento del plan
 Proyecto conforme a Ley 10/1998 de residuos

30. REAL DECRETO 1481/2001
PARA LA UBICACIÓN DE UN VERTEDERO DEBERÁ TOMARSE EN CONSIDERACIÓN:
 Las distancias entre el límite del vertedero y las zonas residenciales y recreativas, vías fluviales, masas
de agua y otras zonas agrícolas o urbanas
 La existencia de aguas subterráneas, aguas costeras o reservas naturales en la zona
 Las condiciones geológicas a hidrogeológicas de la zona
 El riesgo de inundaciones, hundimientos, corrimientos de tierras o aludes en el emplazamiento del
vertedero
 La protección del patrimonio natural o cultural de la zona
EL VERTEDERO SÓLO PODRÁ SER AUTORIZADO SI LAS CARACTERÍSTICAS DEL EMPLAZAMIENTO
CON RESPECTO A LOS REQUISITOS MENCIONADOS, O LAS MEDIDAS CORRECTORAS QUE SE
TOMEN, INDICAN QUE AQUÉL NO PLANTEARÁ NINGÚN RIESGO GRAVE PARA EL MEDIO AMBIENTE
17.3.1. SELECCIÓN DEL EMPLAZAMIENTO Y APERTURA

31. Fig.17.9. Esquema de doble revestimiento, recogida de lixiviado y operaciones y procesos de vertedero (Kiely, 1999)

32. 17.3.2. SISTEMAS DE SELLADO Y RECOGIDA DE LIXIVIADOS
Los sistemas de cobertura tienen como finalidad minimizar la cantidad de agua infiltrada y asegurar que se
cumplan unas adecuadas condiciones de higiene, seguridad y estética
 La fermentación anaerobia de la fracción orgánica libera biogas que debe de ser recuperado para su
aprovechamiento o destrucción
 Se generan más de 100 m3 de biogas por cada 1000 kg de RSU
17.3.3. SISTEMAS DE COBERTURA Y RECOGIDA DEL BIOGAS
Dado que inevitablemente se generan lixiviados (líquido procedente de la percolación del agua a través del
residuo), es necesario:
 Un sellado que proporcione una barrera que minimice la migración de contaminantes
 Un sistema de recogida de lixiviados para su posterior tratamiento

33. Fig.17.10. Sistema de doble revestimiento para un vertedero seguro (Kiely, 1999)

34. Fig.17.11. Esquema de componentes de un sistema de doble revestimiento para un vertedero seguro (Kiely, 1999)

35. Tabla 17.4. Composición típica del gas de vertedero (Kiely, 1999)

36. Tabla 17.5. Composición química típica del lixiviado (Kiely, 1999)

37. 17.3.4. OPERACIÓN Y CONTROL
 Cobertura diaria (30 cm)
 Equipos de higiene y seguridad para los trabajadores
 Maquinaria pesada: modificaciones en el peso del equipo y el diseño de las palas
 Recogida y tratamiento de los lixiviados y biogas
REAL DECRETO 1481/2001. MEDIDAS DE SEGUIMIENTO
 Datos meteorológicos: precipitación, T, viento, humedad
 Control lixiviados, aguas superficiales y gases
 Control de aguas subterráneas
 Control de asentamiento (los vertederos deben de ser estables durante su construcción, operación y
después de su clausura)
CLAUSURA DE VERTEDERO:
Cierre colocando la cobertura final; se puede dejar en forma de loma o al mismo nivel que el terreno
 Las medidas de seguimiento continuarán después de clausurado el vertedero
 La entidad explotadora continúa siendo responsable del vertedero clausurado durante el plazo que
establezca la autoridad competente al conceder la autorización (como mínimo 30 años)

38. Tabla 17.6. Niveles propuestos por la UE para lixiviados de los residuos peligrosos e inertes (Kiely, 1999)