Ecoeficiencia en la gestión de residuos municipales: modelo y factores exógenos

El trabajo analiza los factores exógenos que pueden influir en la ecoeficiencia (E/E) de la gestión de los residuos municipales. Se dividen los residuos municipales en outputs deseables e indeseables en los períodos 2000-2003, de la comunidad de Cataluña (España) y se propone un modelo que contempla el uso de la Función de distancia Direccional (DDF). Los datos obtenidos en DDF son contrastados con tres factores socioeconómicos en un análisi de regresión de tobit. Los resultados demuestran que existe un aumento porcentual de la E/E, se debe estudiar más en los aspectos endógenos que en los exógenos de la gestión de residuos. En tal sentido se propone continuar esta investigación con estudios de casos en los municipios estudiados.

Modelización de la evolución del depósito proteico en ganado porcino en el período de engorde. Efecto del régimen alimentario, sexo y condiciones ambientalessobre la eficiencia y producción de residuos

Las aptitudes genéticas de los genotipos porcinos actuales han cambiado considerablemente durante los últimos años. La eficiencia en la capacidad para el depósito de carne magra ha aumentado considerablemente. Los aportes alimentarios deben por lo tanto adaptarse a las necesidades nutricionales de dichos animales. El potencial productivo de los animales varía en función de condicionantes genéticos ( tipo genético), fisiológicos ( sexo), ambientales ( Tª, densidad), nutricionales ( composición de las dietas y tipos de dietas), sanitarios ,etc. Sus características productivas, y sus necesidades nutricionales, evolucionan con el tiempo ( edad y/o peso ) de forma no lineal , existiendo óptimos biológico-técnicos variables en cada sistema de producción ( granja-mercado) que determinan unos máximos márgenes económicos ( y/o ambientales). Dentro de cada línea es necesario considerar el efecto sexo . Las necesidades de un macho, una hembra o un castrado son muy distintas. Las necesidades nutricionales de los animales dependen también del peso y/o edad del cerdo de engorde. La alimentación debe variar tanto en cantidad como en calidad a lo largo del engorde usando programas de alimentación por fases. Esta técnica es especialmente interesante desde el punto de vista medioambiental ya que permite la reducción de la excreción de nitrógeno y fósforo contribuyendo a la reducción de residuos por Kg. de carne.

Mejora de la calidad de los frutos cítricos mediante su conservación en atmósfera controlada y la aplicación de sistemas alternativos a los productos químicos de síntesis

El objetivo general del presente proyecto ha sido el estudio de métodos de conservación y manejo de los frutos cítricos para regular de manera más eficaz su época de comercialización. Ello se ha llevado a cabo mediante el uso de cámaras de atmósferas controladas, y buscando alternativas a los funguicidas de síntesis, para el control de las principales podredumbres de postcosecha, empleando métodos físico-químicos. La fruta objeto de estudio ha sido mandarinas ‘Clementina de Nules’ y naranjas ‘Salustiana’ y ‘Valencia’.

Modelización de la evolución del depósito proteico en ganado porcino en el período de engorde. Efecto del régimen alimentario, sexo y condiciones ambientalessobre la eficiencia y producción de residuos

Las aptitudes genéticas de los genotipos porcinos actuales han cambiado considerablemente durante los últimos años. La eficiencia en la capacidad para el depósito de carne magra ha aumentado considerablemente. Los aportes alimentarios deben por lo tanto adaptarse a las necesidades nutricionales de dichos animales. El potencial productivo de los animales varía en función de condicionantes genéticos ( tipo genético), fisiológicos ( sexo), ambientales ( Tª, densidad), nutricionales ( composición de las dietas y tipos de dietas), sanitarios ,etc. Sus características productivas, y sus necesidades nutricionales, evolucionan con el tiempo ( edad y/o peso ) de forma no lineal , existiendo óptimos biológico-técnicos variables en cada sistema de producción ( granja-mercado) que determinan unos máximos márgenes económicos ( y/o ambientales). Dentro de cada línea es necesario considerar el efecto sexo . Las necesidades de un macho, una hembra o un castrado son muy distintas. Las necesidades nutricionales de los animales dependen también del peso y/o edad del cerdo de engorde. La alimentación debe variar tanto en cantidad como en calidad a lo largo del engorde usando programas de alimentación por fases. Esta técnica es especialmente interesante desde el punto de vista medioambiental ya que permite la reducción de la excreción de nitrógeno y fósforo contribuyendo a la reducción de residuos por Kg. de carne.

Mejora de la calidad de los frutos cítricos mediante su conservación en atmósfera controlada y la aplicación de sistemas alternativos a los productos químicos de síntesis

El objetivo general del presente proyecto ha sido el estudio de métodos de conservación y manejo de los frutos cítricos para regular de manera más eficaz su época de comercialización. Ello se ha llevado a cabo mediante el uso de cámaras de atmósferas controladas, y buscando alternativas a los funguicidas de síntesis, para el control de las principales podredumbres de postcosecha, empleando métodos físico-químicos. La fruta objeto de estudio ha sido mandarinas ‘Clementina de Nules’ y naranjas ‘Salustiana’ y ‘Valencia’.

Análisis de los residuos sólidos generados en áreas administrativas, académicas, bibliotecas y cómputos, de ciudad universitària en la UMSNH, Michoacán, México

El proyecto se enmarca dentro de Plan Ambiental Institucional (PAI) de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH), México, en lo referente a la gestión de residuos y tiene por finalidad analizar la tipología y composición de los residuos que se generan en algunas de las áreas de Ciudad Universitaria (CU). Para esto se realizó una metodología de recogida no selectiva de residuos puerta a puerta que se estructuró en dos fases, la primera, con el objetivo de obtener toda la información sobre el número y tipo de espacios de los edificios para luego elaborar y llevar a cabo el muestreo de los residuos, y la segunda, que se centró en la captura informática y gestión de los pesos de los mismos. De los datos obtenidos se concluyó que los residuos de mayor peso muestreado fueron el papel, la materia orgánica, el cartón y el vidrio transparente, los residuos de mayor generación per cápita fueron el papel, cartucho de impresora, CD y disquete. Finalmente, se concluye que la UMSNH no da tratamiento a los residuos que al ser depositados al aire libre contaminan su medio ambiente. Reciclándolos podrían obtenerse no sólo beneficios ambientales sino también económicos, que disminuirían el costo del reciclado devolviendo los residuos al ciclo productivo.

Análisis del ciclo de vida de sistemas de tratamiento de aguas residuales: influencia de los materiales utilizados

En este proyecto se tiene como objetivo comparar una EDAR específica con otras tres, desde el punto de vista ambiental, y establecer diferentes alternativas. En particular, se ha evaluado la mejor alternativa en la obtención de energía eléctrica para la propia utilización de la planta de tratamiento de aguas residuales, a partir del biogás generado en el digestor en la línea de lodos. En este tipo de instalaciones, entre las alternativas tanto en su uso actual como en fase de desarrollo, el motor de cogeneración de electricidad y el calor es el más utilizado para obtener simultáneamente la electricidad necesaria para las instalaciones y el calor necesario para mantener el digestor de lodos a la temperatura de trabajo (36ºC aproximadamente). Las otras alternativas evaluadas en este estudio son las pilas de biogás de membrana electrolítica polimérica (en inglés Polymeric Electrolyte Membrane, PEM) y las pilas de óxidos sólidos (en inglés Solid Oxide Fuel Cells, SOFC) con una turbina de gas (sistema híbrido SOFC-GT). Por otro lado, se estudian las características de los materiales que componen los dispositivos MEC (microbial electrolysis cell) y las pilas PEM y SOFC, así como las ventajas e inconvenientes de usar estas nuevas tecnologías en el tratamiento de aguas residuales, así como la evaluación del impacto ambiental de la EDAR objeto de estudio, que se ha llevado a cabo utilizando el análisis de ciclo de vida (ACV). El ACV es una herramienta que permite comparar diferentes procesos o productos que tengan la misma función, y así evaluar la alternativa que conlleve una mejora en el medio ambiental. La metodología de ACV pretende evaluar en detalle el ciclo de vida completo de un producto o proceso. Un ACV se suele definir de tipo "cradle to grave" o "desde la cuna hasta la tumba" o bien de tipo "gate to gate", o "de puerta a puerta". En el primer caso el estudio analiza el ciclo de vida completo del sistema, dese el origen hasta el final, mientras que en el segundo caso el ACV no tiene en cuenta su disposición final (vertedero, reciclaje, etc.). Un estudio de ACV del primer tipo conlleva hacer un estudio muy detallado, que en la práctica puede resultar muy largo y laborioso por la dificultad de encontrar todos los datos necesarios. Por ello, muchos estudios de ACV que se encuentran en la literatura suelen ser del tipo "gate to gate". Además, hay que esablecer las fronteras del sistema a estudiar, ya que hay procesos que tienen muy poca contribución a las categorías de impacto ambiental. En una EDAR los principales procesos considerados en el ACV llevado a cabo son el consumo de productos químicos, de electricidad, la producción de lodos y su utilización como composta, el biogás y su utilización para producir electricidad, los residuos sólidos y las distintas emisiones al medio producidas por el propio funcionamiento de la EDAR. Las operaciones relacionadas indirectamente como el transporte de los lodos, de productos químicos, de los residuos sólidos y la infraestructura con una vida media de 30 años no influyen significativamente en los resultados, por ejemplo el transporte de los lodos con un camión a 30km contribuyen en menos de 1% en todas las categorías de impacto. De acuerdo con las normativas ISO series 14040 que regulan las pautas de un ACV, se establece una unidad funcional apropiada, o sea habitante equivalente, ya que es la más apropiada por tener en cuenta la carga contaminante en el agua a tratar, parámetro imprescindible para comparar EDARs. Redefiniendo las fronteras, se realiza un ACV del depósito del biogás sin tener en cuenta el resto de la instalación y se toma como unidad funcional m3 de biogás, en el caso concreto de obtener biogás mediante un dispositivo MEC, que maximiza la cantidad de hidrógeno en detrimento de la cantidad de metano contenido en el biogás, observándose que la contribución de un biogás con un alto contenido en hidrógeno y, por tanto bajo en metano, produce una mejora ambiental. Las categorías de impacto ambiental que tienen contribución son el calentamiento global y la oxidación fotoquímica; el dispositivo MEC hace quela contribución a estas categorías de impacto sea de un orden de magnitud inferior con respecto al biogás generado en un digestor. Además, si se produce la combustión del biogás, la única categoría de impacto que tiene contribución es la de calentamiento global; para una dispositivo MEC la contribución sigue siendo un orden de magnitud inferior con respecto al biogás de un digestor de lodos.

Alternativas tecnológicas para la recuperación y valorización del nitrógeno presente en los residuos orgánicos

La conciencia de los problemas asociados a la gestión de los residuos orgánicos y el interés por las oportunidades de su recuperación y valorización han ido tomando importancia en los últimos años, tanto en el campo de las deyecciones ganaderas como en el sector de las aguas residuales. Consecuentemente, las combinaciones tecnológicas que permitan cerrar los ciclos de los nutrientes y la recuperación energética han adquirido mayor importancia en la investigación así como en las nuevas normativas sectoriales. En este contexto se sitúa el trabajo realizado durante el periodo becado (octubre 2010 - noviembre 2011). En una primera etapa de estudio bibliográfico se identificaron i) el aumento de la eficiencia en el uso del nitrógeno en la agricultura y en la ganadería, ii) la reutilización del nitrógeno en los mismos ecosistemas agrícolas y iii) el tratamiento de las deyecciones para redistribuir el nitrógeno a zonas con poca disponibilidad, como las tres direcciones principales hacia las cuales se está focalizando el interés del sector agrícola. Se puso en marcha una planta piloto de stripping y absorción para estudiar la posibilidad de recuperar y valorizar el amoniaco presente en los purines en forma de solución amoniacal para la industria de fertilizantes. Los resultados obtenidos evidenciaron el rol fundamental de las características iníciales del substrato en el rendimiento global del proceso. En particular, elevados contenidos en materia orgánica resultaron en bajas eficiencias y en elevadas contaminaciones del producto obtenido. Finalmente, considerando sus potenciales ventajas tanto en la gestión de los residuos ganaderos como de las aguas residuales y focalizándose en las perdidas de nitrógeno se estudió un sistema descentralizado de separación de orina instalado en un centro de investigación. Los resultados preliminares permitieron caracterizar los principales procesos que ocurren en el sistema e identificar las posibles líneas futuras de investigación.

Estudio y propuestas de tratamiento de PPCP’s en aguas residuales

La reutilización de las aguas residuales es una parte esencial del uso sostenible del agua. Sin embargo, las actuales plantas de tratamiento no están preparadas para tratar determinados compuestos como los llamados “contaminantes emergentes”. Los hábitos de consumo actuales estan generando una serie de residuos o microcontaminantes que hace tan solo unos años no existian. Entre esas nuevas sustancias aparecen los PPCP’s (Pharmaceuticals & Personal Care Products) que son un amplio grupo de compuestos químicos utilizados en veterinaria, prácticas agrícolas, salut humana y cosmetología. El mayor problema que presentan estas substancias en la actualidad es el parcial desconocimiento sobre sus efectos, la ausencia de reglamentaciones que determinen las concentraciones máximas admisibles en los cauces de vertido, la reducción en procesos de depuración convencionales, así como los tratamientos específicos aplicables a su eliminación. Los objetivos del presente proyecto són: estudiar las tipologías de PPCP’s y sus influencias para la salud humana y el medio ambiente, estudiar los diferentes sistemas de tratamiento de aguas existentes en plantas depuradoras y evaluar su eficiencia en la depuración de PPCP

Búsqueda de marcadores químicos para distintas características en aceites de oliva vírgenes

Las características sensoriales, y las propiedades nutricionales del aceite de oliva virgen han incrementado la demanda de aceite de oliva a nivel mundial. Recientemente, las investigaciones sobre la biodiversidad oleícola y la composición química del aceite de oliva se han multiplicado, concediendo un gran interés a la calidad de su perfil organoléptico. En el presente estudio se ha evaluado el perfil de compuestos volátiles y en su caso de compuestos fenólicos y pigmentos mediante técnicas convencionales de GC-MS y LC-MS, en relación con el perfil sensorial y en función de distintos factores tecnológicos y ambientales, tales como las condiciones de extracción, el perfil microbiológico de la materia prima, operaciones pre-proceso y la zona de implantación. Se ha estudiado el comportamiento de los numerosos analitos con impacto sensorial, en función de estos factores, permitiendo identificar posibles marcadores químicos de aceites con distintas características. Además, tal y como ocurre con otros alimentos, el comercio del aceite de oliva se ha orientado a favor de las producciones que se caracterizan por sus orígenes y sus cualidades. La espectrometría de masas de alta resolución se ha aplicado para la determinación directa del fingerprint glicerolipídico de los aceites de oliva, llevando a cabo un análisis a nivel molecular sin necesidad de fraccionamiento previo y lográndose elevadas sensibilidad, precisión, tiempos cortos de análisis y mínima manipulación de la muestra. Los resultados obtenidos demuestran las potencialidades de la espectrometría de masas de alta resolución para la caracterización y autentificación del aceite de oliva virgen.

Una exploración completa de los costes de servicio de residuos sólidos

La literatura económica sobre los servicios municipales de residuos sólidos en España es muy escasa, aun cuando estos servicios han sido objeto d'intensas reformas organizativas y regulatorias. En esta investigación se estudia su estructura de costes con el objetivo de explicar la variabilidad entre los municipios de los costes soportados por el servicio. Se determina una función de costes y se estima de forma paramétrica. Los resultados del análisis empírico permiten estudiar la existencia de economías de escala con el output, y el efecto de algunos factores directamente asociados con el servicio como el grado de residuos selectivos, la frecuencia de recogida o la existencia de instalaciones de depósito en el municipio. Además, se analiza el impacto sobre los costes de otros factores como la densidad de población, los niveles salariales, la estacionalidad y la forma de producción, pública o privada.