Portafolio de Evidencias para maestría.pptx

Portafolio de evidencias para maestría

1. UNIVERSIDAD JUÁREZ AUTÓNOMA DE TABASCO DIVISIÓN ACADÉMICA DE CIENCIAS BIOLÓGICAS MAESTRÍA EN INGIENERÍA, TECNOLÓGÍA Y GESTIÓN AMBIENTAL PORTAFOLIO DE EVIDENCIAS DE LA ASIGNATURA ‘’TRATAMIENTO, DISPOSICIÓN FINAL Y VALORIZACIÓN DE RESIDUOS’’ PRESENTA : ING. ANGEL ALONSO CORTES DÍAZ CATEDRÁTICO: DRA. JOSE RAMÓN LAINEZ CANEPA MATERIA: TRATAMIENTO, DISPOSICIÓN FINAL Y VALORIZACIÓN DE RESIDUOS GRUPO: E03

2. INTRODUCCIÓN AL TRATAMIENTO, DISPOSICIÓN FINAL Y VALORIZACIÓN DE RESIDUOS El manejo de los residuos sólidos constituye a nivel mundial un problema para las grandes ciudades, factores como el crecimiento demográfico, la concentración de población en las zonas urbanas, el desarrollo ineficaz del sector industrial y/o empresarial, etc. Las etapas que constituyen el manejo de residuos sólidos son: generación, almacenamiento, recolección, transporte, transferencia, tratamiento y disposición final . Conocer la cantidad generada y la composición de los residuos sólidos de una región, permite diseñar sistemas de recolección eficientes y orientados al aprovechamiento de los residuos, ahora la manera como se separan los componentes de los residuos es un proceso del manejo de residuos sólidos que resulta interesante revisar para América Latina y el Caribe (Sáez et al., 2014). Figura 1. Tratamiento de residuos

3. Desde el punto de vista ambiental y de salud pública, el manejo adecuado de los residuos en las etapas que siguen a su generación permite mitigar los impactos negativos sobre el ambiente, la salud y reducir la presión sobre los recursos naturales. La disposición final de los residuos es una etapa importante en la gestión de estos mismos, esto debido a que es la última etapa en el manejo de los residuos sólidos urbanos (RSU), esta comprende al conjunto de operaciones destinadas a lograr el deposito permanente de los RSU, producto de las fracciones de rechazo inevitables resultantes de los métodos de valorización adoptados. Figura 2. Disposición final de RSU INTRODUCCIÓN AL TRATAMIENTO, DISPOSICIÓN FINAL Y VALORIZACIÓN DE RESIDUOS

4. Si hablamos de la valorización de los residuos, podríamos mencionara dos tipos de valorización de los RSU que existen: Valorización energética: T iene lugar por la incineración de los residuos, obteniendo pequeñas cantidades de residuos y energía proveniente de los materiales contenidos. En el caso de los residuos domésticos se utilizarán unos u otros dependiendo de los niveles de eficiencia energética del proceso. Uno de los combustibles que se obtiene es el  combustible sólido recuperado. Valorización material: Es la obtención de nuevos materiales, o el reciclaje de parte de ellos, para evitar el uso de nuevas materias primas. Los materiales que se pueden valorizar son los envases ligeros , el papel   y cartón, el vidrio o la materia orgánica. En este último caso la valorización se hace mediante el compostaje o digestión anaerobia. INTRODUCCIÓN AL TRATAMIENTO, DISPOSICIÓN FINAL Y VALORIZACIÓN DE RESIDUOS

5. ¿QUÉ ES UN PORTAFOLIO DE EVIDENCIAS? Un portafolio de evidencias es la colección de documentos con ciertas características que tienen como propósito evaluar el nivel de aprendizaje adquirido por un estudiante a lo largo de un curso. Este portafolio de evidencias se realiza a partir de diversas estrategias didácticas tales como el aprendizaje basado en problemas, el aprendizaje colaborativo, la autogestión, juego de roles, estudios de casos, simuladores, prácticas profesionales, debates y proyectos; que tienen como finalidad entregar un producto o evidencia lo que implica toda una metodología de trabajo y estrategias didácticas en la interacción entre el profesor y el alumno. Figura 3. Portafolio de evidencias

6. UNIDAD 1. VALORIZACIÓN DE LOS RESIDUOS

7. INTRODUCCIÓN UNIDAD UNO Se entiende por biocombustible aquellos combustibles que se obtienen de biomasa. El término biomasa, en el sentido amplio, se refiere a cualquier tipo de materia orgánica que haya tenido su origen inmediato en el proceso biológico de organismos recientemente vivos, como plantas, o sus deshechos metabólicos (el estiércol); el concepto de biomasa comprende productos tanto de origen vegetal como de origen animal. Los bio-componentes actuales proceden habitualmente del azúcar, trigo, maíz o semillas oleaginosas. El empleo de estos biocombustibles tiene como objetivo principal reducir las emisiones de gases de efecto invernadero que sobrecalientan la superficie terrestre y aceleran el cambio climático (Salinas Callejas et al., 2009) Figura 4. Biocombustibles

8. INTRODUCCIÓN UNIDAD 1 Salinas Callejas et al 2009, mencionan los diferentes tipos de procesos de obtención para biocombustibles y los tipos de combustibles existentes: Figura 6. Tipos de biocombustibles Figura 5. Procesos de obtención de biocombustibles

9. ACTIVIDADES DE LA UNIDAD 1

10. VIDEO SOBRE LAS PROPIEDADES DE LOS RESIDUOS Se elaboró un video, en donde se habla de las propiedades físicas, químicas y biológicas como actividad inicial de la unidad uno, en la plataforma dinámica Flipgrid: Figura 8. Video de las propiedades de los residuos

11. ACTIVIDAD EN KHAN ACADEDEMY Se elaboró un video, en donde se hablar de las propiedades físicas, químicas y biológicas como actividad inicial de la unidad uno, en la plataforma dinámica Flipgrid: Figura 9. Video de las propiedades de los residuos

12. EXPOSICIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES Muchos de los residuos sólidos urbanos (RSU) y de manejo especial son orgánicos por lo cual pueden ser utilizados para producir biocombustible . Por lo cual para entender un poco más acerca del tema, se realizaron exposiciones individuales acerca del aprovechamiento de los residuos para producir biocombustibles: Figura 10. Exposición de biocombustibles

13. EVALUACIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES Como actividad acerca de las exposiciones que se dieron en las clases sobre el tema de los biocombustibles, se realizó una evaluación acerca de este tema: Figura 11. Evaluación de biocombustibles

14. EVALUACIÓN DE CONTENIDO ENERGETICO Como actividad complementaria acerca del contenido energético que tienen los residuos, se realizó una evaluación correspondiente: Figura 12. Evaluación de biocombustibles

15. CALCULOS DE CONTENIDO ENERGETICO Una vez aprendida la teoría se realizó una actividad práctica que consistía en calcula el contenido energético por kg, calculando así mismo la energía típica de cada uno y la energía total, por último se calculo el valor energético de acuerdo a la composición química de los residuos Figura 13. Cálculos de contenido energético

16. CALCULOS DE CONTENIDO ENERGETICO Figura 14. Cálculos de valor energético de acuerdo a la composición química de los residuos

17. EXPOSICIÓN SOBRE LAS PROPIEDADES DE LOS RESIDUOS Para cerrar el temario de la unidad uno, se elaboró una exposición en la plataforma SWAY, acerca de las propiedades biológicas de los residuos sólidos urbanos, residuos de manejo especial y residuos peligrosos: Figura 15. Exposición sobre las propiedades biológicas de los residuos

18. APRENDIZAJE DE LA UNIDAD 1 En la unidad uno, pudimos aprender los tipos de tecnologías existentes para el procesamiento y recuperación de los materiales, así mismo cuales son las propiedades físicas, químicas y biológicas que tienen los residuos y como estas juegan un papel importante para el tratamiento y valorización de estos mismos. Un tema muy importante y que a mi gusto fue de los más importantes e interesantes del curso, fue el del aprovechamiento de los residuos para producir biocombustible y los procesos físicos y térmicos que se emplean en este. Desde un punto de vista ingenieril y ambiental, la producción de biocombustible a través de los residuos, es un proceso muy importante que nos sirve como método para reutilizar los residuos, pero aún más importante como método de minimización de estos mismos y darles un aprovechamiento en favor del medio ambiente. Por último vimos la recuperación energética de los residuos, esto mediante la conversión bioquímica de la fracción de los residuos.

19. UNIDAD 2. TRATAMIENTO DE LOS RESIDUOS

20. INTRODUCCIÓN UNIDAD DOS Los sistemas de tratamiento de residuos incluyen la operación o conjunto de operaciones que tienen por objetivo modificar las características físicas, químicas o biológicas de un residuo. Estas acciones tienen como fin : R educir o neutralizar las sustancias peligrosas que contienen los residuos Recuperar materias o sustancias valorizables F acilitar el uso como fuente de energía o adecuar el residuo para su posterior tratamiento finalista. De acuerdo a Esquer Verdugo 2009, los sistemas de tratamiento vienen a formar parte del proceso integral del manejo de los residuos sólidos, permitiendo un eficiente aprovechamiento de los materiales y optimizando los espacios disponibles para la disposición final de los materiales no utilizados. El autor menciona la clasificación de los residuos en varias formas De acuerdo al tipo de proceso que involucran: Procesos físicos: Separación (manual o mecanizada), trituración , separación magnética y compactación Procesos químicos: Hidrólisis, oxidación, vitrificación y polimerización Procesos biológicos: Composteo y digestión anaerobia Procesos de destrucción térmica: Incineración, pirolisis, esterilización y microondas

21. ACTIVIDADES DE LA UNIDAD 2

22. EXPOSICIÓN SOBRE EL COMPOSTEO Como manera de abarcar los temas acerca de las tecnologías de tratamiento de los residuos, se realizó una exposición sobre el método de composteo en el que se menciona que es una de las opciones con mayor aplicación para el aprovechamiento de residuos aspectos como el bajo costo y la sencillez del proceso lo han constituido como una de las tecnologías de mayor aplicación en países en desarrollo y que el compostaje indica la descomposición aeróbica controlada de la materia orgánica, que da como resultado un producto orgánico relativamente estable llamado humus . Figura 18. Exposición sobre el composteo

23. EXPOSICIÓN SOBRE EL VERMICOMPOSTAJE El vermicompostaje es un proceso de biooxidación, degradación y estabilización de la materia orgánica mediada por la acción combinada de lombrices y microorganismos bajo condiciones aerobias y mesófilas, con el que se obtiene un producto final estabilizado, homogéneo y de granulometría fina . Como actividad para profundizar más en el tema, se realizó una exposición sobre el vermicompostaje. Figura 19. Exposición sobre el vermicomposteo

24. EXPOSICIÓN SOBRE LA DENSIFICACIÓN Para cerrar con los temas acerca de los tratamientos para los residuos, se expuso el tema de densificación, en donde se menciona que la densificación implica la compactación de la biomasa, a través de la aplicación de la fuerza mecánica o por su parte, en ocasiones se emplean agentes aglutinantes para crear cohesión entre partículas, lo que resulta en briquetas o gránulos homogéneos con formas y tamaños consistentes y densidades aparentes (DA) entre 450 y 700 kg/m³. Figura 20. Exposición sobre la densificación

25. APRENDIZAJE DE LA UNIDAD 2 En la unidad dos aprendimos algunos puntos importantes, tales como conocer y entender los principios básicos de los sistemas de tratamiento de residuos. Esto pudimos entenderlo mediante los procesos de pretratamiento físico, los sistemas de tratamiento térmico, sistemas de tratamiento fisicoquímico y sistemas de tratamiento biológicos. Tratamientos de uso directo: Direct land application , direct animal feed y direct combustion Tratamientos biológicos: Compostaje, vermicompostaje, tratamiento de mosca soldado negro, digestión anaerobia y fermentación. Tratamientos fisicoquímicos: Transesterificación y densificación Tratamientos termo-químicos: Pirolisis, licuefacción y gasificación

26. UNIDAD 3. DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS

27. INTRODUCCIÓN UNIDAD TRES La disposición final es la última etapa en el manejo de RSU y comprende al conjunto de operaciones destinadas a lograr el depósito permanente de los residuos sólidos urbanos, producto de las fracciones de rechazo inevitables resultantes de los métodos de valorización adoptados . Existen sitios de disposición final para los residuos sólidos urbanos, entre ellos los vertederos a cielo abierto. Un vertedero es una forma de disposición final de los residuos sólidos, que se caracteriza por la simple descarga (vertido) de los residuos sobre el terreno, sin medidas de protección para el medio ambiente o la salud pública) Los residuos así tratados acarrean problemas de salud pública, como proliferación de transmisores de enfermedades (moscas, mosquitos, cucarachas, ratas, etc.), generación de malos olores y, principalmente, la contaminación de la tierra y de las aguas superficiales y subterráneas a través del lixiviado (líquido de color oscuro, mal oliente y de elevado potencial contaminante, producido por la descomposición de materia orgánica contenida en los residuos sólidos), comprometiendo los recursos hídricos y el suelo.

28. INTRODUCCIÓN UNIDAD TRES Figura 22. Vertedero a cielo abierto de residuos

29. INTRODUCCIÓN UNIDAD TRES La solución más viable, es la del uso de los rellenos sanitarios para la disposición final de RSU tiene en cuenta principios de ingeniería sanitaria para la adecuada disposición final de residuos a fin de evitar riesgos a la salud pública y el ambiente.  Figura 23. Relleno sanitario

30. ACTIVIDADES DE LA UNIDAD 3

31. CALCULOS PARA UN RELLENO SANITARIO Como actividad de final sobre la unidad tres, se elaboró un Excel para determinar el calculo del área requerida para un relleno sanitario Figura 25. Cálculos de relleno sanitario

32. DIESEÑO DE UN PLANO PARA UN RELLENO SANITARIO Como actividad adicional se elaboró un plano para la implementación de un relleno sanitario, aunado a esto igual se diseño el boceto de la celda donde se colocarían los residuos: Figura 26. Plano de relleno sanitario

33. DIESEÑO DE UN PLANO PARA UN RELLENO SANITARIO Figura 27. Diseño de celda para colocación de residuos

34. APRENDIZAJE DE LA UNIDAD 3 A lo largo de la unidad aprendimos como conocer e identificar los diferentes tipos de sitios de disposición final de residuos, en el cual la aplicación de la NOM-083-SEMARNAT-2003 es indispensable El relleno sanitario es un proceso utilizado para la disposición de residuos sólidos en la tierra, particularmente residuos sólidos domiciliarios. El proceso se basa en que "criterios de ingeniería y normas operacionales específicas, permiten su confinamiento seguro en términos de control de contaminación ambiental y protección de la salud pública"13 . Es por lo tanto una "forma de disposición final de residuos sólidos urbanos en la tierra, a través de su confinamiento en capas cubiertas con materia inerte, generalmente tierra, según normas operacionales específicas, de modo de evitar daños o riesgos para la salud pública y la seguridad, minimizando los impactos ambientales"

35. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

36. BIBLIOGRAFÍA Argentina, G. d. (s.f.). Etapas de la gestión integral de los residuos sólidos urbanos . Obtenido de https:// www.argentina.gob.ar/ambiente/control/rsu/etapas ECOLEC, F. (s.f.). Tratamiento de residuos . Obtenido de https://ecolec.es/informacion-y-recursos/tratamiento-de-residuos / Esquer Verdugo, R. A. (2009). Reciclaje y tratamiento de los residuos sólidos urbanos. Ciudad de México: Instituto Politécnico Nacional . Naturaleza, A. p. (Venezuela). Manual de Gestión Integral de Residuos Sólidos Urbanos. CEMPRE URUGUAY . Sáez, A., & Urdaneta G., J. A. (2014). Manejo de residuos sólidos en América Latina y el Caribe. Omnia , 121-135 . Salinas Callejas, E., & Gasca Quezada, V. (2009). Los biocombustibles. El cotidiano , 75-82.

37. ANEXOS

38. ABP Para el aprendizaje basado en proyectos, y con la finalidad de implementar todos los conocimientos adquiridos a lo largo del curso, se realizó un proyecto en formato artículo para determinar la producción de larvas de la mosca común como una fuente alternativa de proteínas para animales domésticos (Figura 28) . Figura28. ABP en formato artículo

39. CONCLUSIÓN Y APRENDIZAJE En este curso aprendimos acerca de las diferentes tecnologías para el tratamiento y valorización de los residuos, en mi punto de vista, las tecnologías más conocidas, adecuadas y más económicas, son el compostaje y el vermicompostaje, esto debido a que no se necesita de equipos (que pueden elevar el costo del tratamiento de los residuos) si no que incluso puedes realizar composta o vermi composta casera y de manera manual, aunado a esto el tratamiento por estas dos tecnologías no es caro, si no que incluso te permite generar productos como abono y lixiviados los cuales puedes vender y generar ingresos con una tecnología barata y amigable para el medio ambiente. Además de las tecnologías, vimos el proceso de los residuos para su transformación de bio-combustibles, un tema bastante importante teniendo en cuenta los diferentes tipos de técnicas, productos y aplicaciones que se tendrán al convertir los RSU en un biocombustible. La importancia de conocer el diseño y los cálculos necesarios para diseñar un relleno sanitario, fue el tema final del curso, un tema que en lo particular esperaba, ya que todo ingeniero ambiental debe saber lo necesario para operar un relleno sanitario, así como las características necesarias y el marco legal aplicable.