Informe de la UTN

Proyecto de Investigación:“Factibilidad de uso de trituradores de residuos orgánicos en instalaciones internas y redes colectoras del área metropolitana”

 

Director: Ing. Silvio Bressán

 

Becario: Ing. Leticia Abriola


 

 

INDICE

 

 

1.      INTRODUCCIÓN   3

2.      RECUPERACIÓN BIBLIOGRÁFICA Y ANÁLISIS DOCUMENTAL   3

2.1          metodología de trabajo  3

2.2          DEFINICIÓN DE VARIABLES DEL SISTEMA  3

2.2.1         Datos recopilados de estudios internacionales  3

2.2.2         Variables definidas a nivel local3

2.3          Marco normativo de vuelco  3

2.4          DISEÑO E INSTALACIÓN DEL SISTEMA PILOTO   3

2.4.1         Especificaciones técnicas sobre el triturador3

2.5          Organización de puesta en marcha del Sistema  3

2.5.1 Obtención de los residuos a triturar3

2.5.2 Organización de la trituración de residuos y ensayos de sedimentación  3

2.5.2.1 Previo a comenzar la generación del efluente para el ensayo  3

2.5.2.2 Generación del efluente  3

2.5.3 Ensayos  3

2.4.4 Resultados Obtenidos  3

2.6 Conclusiones  3

 


 

1.    INTRODUCCIÓN

 

El objeto del proyecto de investigación consiste en analizar la factibilidad técnica, económica y ambiental de la utilización masiva de trituradores de residuos orgánicos de comida generados en las viviendas del Área Metropolitana de Buenos Aires (AMBA), y de su impacto en las redes colectoras tanto internas como externas.

 

Dentro del plan de trabajo propuesto, las dos primeras etapas, las cuales han sido desarrollado a la fecha, consisten en:

 

-       Una primera etapa descriptiva de recolección de datos de sistemas de trituración, sistemas de transporte y tratamiento de efluentes líquidos domiciliarios, y composición de los residuos generados. La misma incluye tanto datos disponibles sobre aplicaciones a nivel internacional, como datos de aplicación a nivel nacional y de características de los sistemas sobre los cuales se propone la implementación de estos equipos;

 

-       Una segunda etapa de modelado, incluyendo la construcción de un prototipo de triturado y descarga y el análisis de los efluentes, mediante ensayos de laboratorio.

 

En este sentido, el presente informe contiene las tareas llevadas adelante en el año 2014, las cualesincluyen aquellos datos relevados del análisis bibliográfico, los cuales resultaron la base para el desarrollo de la segunda etapa de construcción del prototipo, definida también en este informe, que ha sido realizado durante este ciclo y el desarrollo experimental, el cual ha comenzado luego de la construcción del modelo de triturado con los ensayos de sedimentación del efluente generado.

 

2.    RECUPERACIÓN BIBLIOGRÁFICA Y ANÁLISIS DOCUMENTAL

2.1                metodología de trabajo

De acuerdo con el trabajo comenzado en el año 2012, para el período en cuestión se continuó con la recopilación de material bibliográfico aplicado a las temáticas analizadas (uso de trituradores, experiencias internacionales, marco normativo, descripción del sistema cloacal local, descripción de residuos generados en el área de estudio, etc.).

 

Tal como se venía realizando, el objeto de la búsqueda bibliográfica en estos temas específicos fue definir, por un lado, un marco inherente al equipo a incorporar y a las experiencias obtenidas en otros países, con el objeto de conocer las características generales del equipo a incorporado y los potenciales impactos que de su uso podrían surgir y considerarlos para el diseño posterior. Por otra parte, se incorporaron aquellas cuestiones relativas al contexto local en el cual se propondrá este nuevo sistema, resultando para ello indispensable conocer las normas vigentes, y los sistemas de gestión de residuos sólidos urbanos (receptor actual de los residuos de cocina) y efluentes cloacales (receptor propuesto).

 

Una vez recopilado el material, se procedió al fichaje del mismo. Dicha tarea consistió en el armado de fichas de investigación, con el objeto de organizar aquellos aspectos más importantes de los textos relevados. Dada la heterogeneidad de los textos analizados (desde catálogos de equipos hasta textos de investigación), se ha realizado el fichaje, destacando los siguientes datos:

 

·         Título;

 

·         Número de identificación (aleatorio, según aparición);

 

·         Autor / Institución donde se presenta;

 

·         Año de publicación;

 

·         Área Temática (ver descripción a continuación)

 

·         Contenido (descripción abreviada de los aspectos más importante del tema del artículo del cual se ficha o resumen de la lectura, según corresponda).

 

Las áreas temáticas fueron clasificadas con una palabra clave, las cuales corresponden a las siguientes categorías:

 

·         “trituradores”: incluye aquellos textos relativos a las características del equipo.

 

·         “impacto”: corresponde a los textos en los cuales es evaluado el uso y el correspondiente impacto sobre el medio.

 

·         “residuos”: incorpora los textos inherentes a la temática de la referencia. Cabe aclarar que se trata de textos de autoría local, orientados a la descripción de la gestión integral (generación, recolección y disposición) de residuos del tipo sólidos urbanos en el AMBA.

 

·         “marco legal”: corresponde a la recopilación de normativas inherentes a la gestión de residuos sólidos urbanos, el vuelco de efluentes y el diseño de instalaciones cloacales a nivel nacional y local (C.A.B.A. y Provincia de Buenos Aires).

 

A lo largo del período de investigación podrán adicionarse otras categorías que incluyan nuevas áreas temáticas.

 

Los datos generales de cada ficha (título, número de identificación, autor, año y área temática) fueron volcados a una base de datos en formato Excel (extensión .xls) a los efectos de permitir el uso de la herramienta de filtros y favorecer la búsqueda rápida de información.

 

2.2          DEFINICIÓN DE VARIABLES DEL SISTEMA

2.2.1            Datos recopilados de estudios internacionales

 

A continuación se presentan los datos relevados del análisis de casos internacionales de aplicación de trituradores en instalaciones domiciliarias. En este punto cabe recordar que en nuestro país, no se han encontrado a la fecha evidencias de estudios de investigación acerca del impacto, positivo y/o negativo, que ello produciría en nuestros sistemas de recolección, transporte y disposición final de efluentes cloacales y residuos sólidos urbanos.

 

Existen dos tipos de trituradores de residuos de comida domiciliarios: los que descargan de manera directa al sistema cloacal, siendo sus efluentes tratados en las plantas de tratamiento de igual manera que los efluentes domiciliarios, y aquellos que tienen un tratamiento incorporado, consistente en un tanque de tratamiento biológico o un separador sólido líquido, tratando al efluente previo a su ingreso al sistema cloacal. Para el presente caso de estudio se utilizará el primero de los mencionados.

 

El triturador puede describirse más como un molinillo que como un cortador. Trabaja con un disco rotatorio en el cual se aceleran dos mejillas martillo en dirección horizontal. En oposición a las creencias comunes, un triturador no posee cuchillos rotatorios.

 

Posee un disco rotatorio de 1400 rpm, con numerosos agujeros de entre 3 y 5 mm, los cuales producirían una dispersión de partículas de residuos de entre 2 y 5 mm. Estudios de aplicación relevados refirieron a una distribución del triturado en sus componentes más pesados de un 62% de las partículas menores a 1,7 mm, un 86% menor a 2,83 mm, y un 94% menor al 3,36 mm. Otro estudio afirmó que aproximadamente el 98% de las partículas pueden atravesar un tamiz de 2 mm.

Figura 1. Partes del equipo. Fuente: InSinkErator.

 

Los trituradores poseen un motor eléctrico de 600 W, y se estima que son utilizados en promedio 2,4 veces por día y 30 segundos cada vez. En viviendas comunes, los trituradores fueron utilizados un promedio de 2,3 veces por día por vivienda, siendo el horario más utilizado el de las 18.30 hs a 19.00 hs.

 

En cuanto al consumo de agua, el documento “Summary of Research. RegardingtheEnvironmentalEfficacy of FoodWasteDisposers” (InSinkErator, 2006), el cual recoge datos aportados por numerosos estudios también citados en el presente documento, varias experiencias habrían estimado un aumento del consumo de agua con el uso de trituradores de aproximadamente 1 lt/persona/día (considerando un promedio de agua utilizado de 0,7 lt por 100 g de residuos), entendiéndose el consumo total como de entre 3 a 4,5 lt/habitante/día. En dichos estudios, los aumentos del consumo no resultaron significativos, entendiéndose los mismos del orden del 1,5% en el peor de los casos, con altos porcentajes de penetración.

 


 

En el mismo documento, los datos mencionados señalan un requerimiento de energía para su uso estimado de 3 a 4 kWh/vivienda/año, mientras que en algunos casos se ha mencionado un consumo menor a dicho límite inferior. La Fundación de Plomería de la Ciudad de Nueva York indicó en 2001 que utilizando el triturador una cantidad de tiempo diaria de 2 min, con un motor común de 0,5 hp, consumirá menos que lo que consume una lámpara de 75 W durante 10 minutos.

 

Entre las problemáticas sobre su uso relevadas, se encuentran las siguientes:

 

-          La mayoría de los problemas ocurrieron en la trampa en S directamente después del triturador, lo cual se debió generalmente a los bajos volúmenes de agua utilizados (luego de apagado del mismo, el agua se detuvo rápidamente o no fluyó la cantidad suficiente).

 

-          Acumulación de residuos dentro del triturador y procesados una vez todos juntos.

 

-          En los casos en los que ocurrió un problema y se explicó el modo de operación, los problemas no recurrieron.

 

-          Aun habiendo recibido capacitación previa, la gente mayor experimentó problemas en su uso (probablemente hasta familiarización con el aparato).

 

Los residuos que no sean de restos de comida, no pueden ser triturados ya que el intento puede causar una resistencia que ocasione que el resistor se apague.

 

2.2.2            Variables definidas a nivel local

2.2.2.1        Área de Estudio

 

El área considerada como sujeto de aplicación de los trituradores, objeto del proyecto en cuestión se ha circunscripto a la porción de la denominada Área Metropolitana de Buenos Aires (AMBA) servida por AySA. La misma está compuesta por la Ciudad Autónoma de Buenos Aires (CABA) y los 17 partidos bonaerenses de: San Isidro, Vicente López, Gral. San Martín, Tres de Febrero, Hurlingam, Morón, Ituzaingó, La Matanza, Ezeiza, Esteban Echeverria,Almirante Brown, Lomas de Zamora, Lanús, Tigre, San Fernando, Avellaneda y Quilmes.

 

Figura 2. Área considerada sujeto del proyecto en cuestión. Fuente: Elaboración propia en base a Plan Estratégico 2011 – 2020, AySA.

 

2.2.2.2        Sistema Cloacal

 

El Sistema Cloacal utilizado en nuestro país puede dividirse en dos: la red interna (domiciliaria) y la red externa.

 

Los efluentes domiciliarios pueden provenir del sistema primario, es decir aquel destinado a conducir las deyecciones humanas, líquidos en general que pueden entrar en una rápida descomposición, orinas y grasas; o bien provenir del sistema secundario, el cual conduce las aguas servidas, es decir las provenientes del lavado en general y de la higiene personal. Este sistema se completa con cañerías de ventilación, las cuales eliminan los gases producidos por la descomposición de la materia orgánica de dichos efluentes.

 


El funcionamiento de la instalación de desagües cloacales se basa en los principios de estanqueidad (capacidad de las instalaciones de lograr que los líquidos escurran dentro de las cañerías sin posibilidad de salir de ellas), hermeticidad (capacidad de las instalaciones de lograr que los gases producidos por el efluente se mantengan dentro de las cañerías, pudiendo evacuarse solamente en los venteos dispuestos para tal fin), escurrimiento por gravedad (la relación tirante sobre diámetro debe estar siempre entre 0,5 y 0,7 para permitir el movimiento de gases en sentido contrario del líquido), posibilidad de desobstrucción, y equilibrio hidroneumático (logrando el correcto escurrimiento por gravedad y venteo).

 

Los diámetros que se utilizan varían de acuerdo a si se trata de un sistema primario o secundario: los líquidos provenientes del sistema secundario descargan a cañerías desde 50 a 65 mm de diámetro, las cuales mediante previa unión a un cierre hidráulico (sifón) para evitar la salida de gases, se unen con el sistema primario el cual presenta un diámetro de cañería de 100 mm, y cuya pendiente varía entre el 1,67% y el 5%.

 

Los materiales comúnmente utilizados para este tipo de instalación son hierro fundido, hormigón comprimido, P.V.C., plomo, latón y polipropileno.

 

La red externa está compuesta, en el ámbito del AMBA, por aquella servida por la empresa AySA, para la recolección de desagües cloacales. En el área denominada como “radio antiguo” de la CABA, que corresponde a las primeras redes instaladas en la ciudad (área delimitada por el Río de la Plata y las avenidas Pueyrredón-Jujuy, Caseros y Garay), posee un sistema de recolección de efluentes del tipo unitario; es decir, se conducen conjuntamente los desagües cloacales y los pluviales.

 

La recolección y transporte de estos efluentes está comprendida por las Conexiones Domiciliarias, las Redes de Recolección, y los Colectores y Cloacas Máximas.

 

Las conexiones domiciliarias constituyen el punto de unión de la instalación interna de los usuarios a la red de recolección. Los efluentes de los domicilios descargan a esta red, cuyo diámetro de cañerías varía según la zona. Éste a su vez desemboca en conductos cloacales mayores denominados colectores, los cuales poseen diámetros superiores a 0.300 m, uniéndose finalmente al sistema de cloacas máximas.

 

Las cloacas máximas son conductos cuyo diámetro varía entre 2 y 4 metros que cruzan el Riachuelo hasta la Estación Elevadora de Wilde. Desde ésta, los líquidos son transportados al Emisario Berazategui para su descarga al Río de la Plata.El sistema de transporte se completa con las denominadas estaciones de bombeo. A través de las mismas, los líquidos cloacales son conducidos desde las microcuencas hacia los conductos mayores de la red cloacal troncal. El sistema cuenta en total con 87 estaciones de bombeo.

 

En el partido de Tigre, existe un conducto que recoge los líquidos cloacales de la zona más próxima al río llamado Colector Ribereño, que ingresa a la Ciudad de Buenos Aires, donde cambia de nombre por Colector Bajo Costanero. Este conducto llega a la estación de bombeo Boca-Barracas donde los líquidos son rebombeados a las cloacas máximas a través cañerías intermedias. Otra estación elevadora de importancia es la de Wilde, donde además parte de los líquidos cloacales reciben un pretratamiento.

 

Figura 3. Sistema de desagües cloacales operado por AySA. Fuente: AySA.

 

2.2.2.3        Composición de residuos generados en el ámbito del AMBA

 

En cuanto al residuo a ser incorporado al sistema de triturado, se ha considerado el material bibliográfico a los efectos de conocer las características del residuo utilizado en sistemas ya implementados, y la caracterización de los residuos generados en el área de estudio (AMBA).

 

La generación de los residuos varía en función de factores culturales asociados a los niveles de ingreso, hábitos de consumo, desarrollo tecnológico y estándares de calidad de vida de la población. El creciente desarrollo de las economías ha traído consigo un considerable aumento en la generación de estos residuos. En la Argentina en la década de los 60, la generación de residuos domiciliarios alcanzaba los 0,2 a 0,5 Kg/habitante/día, hoy en cambio, esta cifra se sitúa entre los 0,8 y 1,4 kg/hab/día.

 

Los sectores de más altos ingresos generan mayores volúmenes per cápita de los residuos, y estos residuos tienen un mayor valor incorporado que los provenientes de sectores más pobres de la población.

 

 

En la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, se ha tipificado y cuantificado[1] la generación de residuos de acuerdo a los datos obtenidos por el Instituto de Ingeniería Sanitaria de la Universidad de Buenos Aires sobre la calidad de los RSU generados en dicho ámbito. El mismo fue realizado mediante un muestreo de RSU en las estaciones de transferencia y calculando el dato de la generación a partir de los RSU recolectados por las empresas que prestan el servicio de recolección en la ciudad, y son llevados a las estaciones de transferencia para su posterior traslado a relleno sanitario. En este sentido, no es considerado aquello que se recupera a través del denominado “circuito informal”.

 

Se han encontrado estudios más actualizados realizados por dicho Instituto, considerándose en este caso aquél obtenido del muestreo del período correspondiente al verano 2010 / invierno 2011[2]. Dicho estudio fue realizado para la Ciudad de Buenos Aires y 33 partidos que disponen sus residuos en CEAMSE, mediante un muestreo en estaciones de transferencia y complejos ambientales. En el mismo se ha obtenido una generación en el año 2010 de 2.110.122,2 ton/año para la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, lo cual equivale a una producción de 1,096 kg/hab/día.

 

Para el caso de los 17 partidos del conurbano bonaerense en análisis, a partir de los datos bibliográficos obtenidos de la misma fuente que para la CABA, se ha obtenido una generación de 0,986 kg/hab/día. Estos valores presentan coherencia respecto de aquél reflejado por el informe ENGIRSU – SAyDS – 2005, en el cual la generación diaria promedio para la Provincia de Buenos Aires informada fue de 0,83 kg/hab.

 

A los efectos de este estudio, resulta de interés conocer que, según el estudio de FIUBA, un 41,55% de los residuos generados en la CABA corresponderían a desechos alimenticios. El mismo estudio presenta para el AMBA un 37,65% de residuos de desechos alimenticios. Estos porcentajes se traducen entonces en una generación promedio de residuos de desechos alimenticios de aproximadamente 455 g/persona/día y 371 g/persona/día, para ambos sectores, respectivamente.

 

Los estudios relevados en sitios donde se aplicó el uso de trituradores, consideraron una generación promedio de residuos orgánicos de entre 200 y 250 g/persona/día, de los cuales el porcentaje a ser triturado osciló entre un 67 y un 75%.

 

 

 

2.3                Marco normativo de vuelco

 

En cuanto al marco normativo aplicable, se han identificado tres reglamentaciones que determinarán los límites de vuelco aplicables al proyecto, las cuales se describen a continuación.

 

La Ley Nacional 26.221, sancionada el 13 de febrero de 2007, es el marco legislativo que regula la provisión de agua potable y desagües cloacales cedida en concesión a la empresa AySA S.A.

 

En ella se establecen todos los criterios relativos a los derechos y obligaciones de dicha empresa, los derechos y obligaciones de los usuarios, las normas mínimas de calidad de agua producida y distribuida, las normas a aplicarse para desagües cloacales, el régimen tarifario, sistema y frecuencia de extracción de muestras, etc.En su Anexo B se redactan las normas para desagües cloacales.

 

Por otra parte, ACUMAR, en su Resolución 1/07 aprueba la Tabla Consolidada de Límites Admisibles para descargas de Efluentes Líquidos para su aplicación en el ámbito territorial de la Cuenca Matanza Riachuelo. Este ámbito corresponde a la Ciudad Autónoma de Buenos Aires y los partidos de Lanús, Avellaneda, Lomas de Zamora, Esteban Echeverría, La Matanza, Ezeiza, Cañuelas, Almirante Brown, Morón, Merlo, Marcos Paz, Presidente Perón, San Vicente y General Las Heras, de la provincia de Buenos Aires, de acuerdo a lo estipulado en el artículo Nº1 de la ley 26.168.

 

De esta forma, la zona geográfica mencionada anteriormente quedará sujeta a esta legislación. Se aclara en la Resolución que AySA deberá sujetarse a estos parámetros establecidos por ACUMAR, en la zona de la Cuenca Matanza Riachuelo.

 

Por último, la Autoridad del Agua (ADA) es un ente autárquico, de derecho público y naturaleza multidisciplinaria que tiene a su cargo el cumplimiento y ejecución de las  misiones del Código de Aguas de la Provincia de Buenos Aires. Este Código comenzó a regir en el año 1998 con el objeto de la protección, conservación y manejo del recurso hídrico de la Provincia de Buenos Aires.

 

En el año 2003 ADA emitió su Resolución 336 en la cual se actualizan los parámetros de calidad de las descargas límites admisibles que se establecían en la Resolución 389/98, cuyo artículo Nº5 redacta: “los establecimientos o inmuebles que se radiquen en la provincia de Buenos Aires, a partir de la fecha de publicación de la presente, deberán cumplir con todos los límites admisibles indicados en el Anexo II, desde el inicio de sus actividades.”

 

Con las tres normas descriptas anteriormente quedan regulados los vertidos de efluentes a la red cloacal de toda el AMBA. El siguiente mapa muestra la norma a aplicar a cada partido de la Provincia y a la Ciudad Autónoma de Buenos Aires.

 

Figura 4. Normativa de vuelco aplicable por partido.

 

2.4          DISEÑO E INSTALACIÓN DEL SISTEMA PILOTO

 

A partir de la información relevada se han definido algunas variables clave para el diseño del prototipo sobre el cual se llevarán a cabo las pruebas.

 

El diseño fue llevado adelante a partir del esquema oportunamente planteado (Figura 5) y considerando las condiciones más conservativas de instalaciones cloacales de la red interna y la red externa, es decir, aquellas variables que favorecerían los taponamientos y depósitos de solidos (menores pendientes y diámetros de cañería, mayores longitudes de caño, etc.).

 

En este sentido, se instaló para la pileta un sistema de salida con caños de 60 mm de diámetro de plástico reforzado con fibra de vidrio. Para el sistema de descarga se colocaron 11 tramos de 110 mm de diámetro y 4 m de largo, de pvc transparente y plástico reforzado (Figura ). Los mismos fueron colocados con una pendiente entre el extremo de ingreso (superior) y el de egreso (inferior) de 3/1000.La unión se realizó con codos a 90° del tipo macho-hembra, mediante un sistema de sellado hermético de aro de goma.

Figura 5. Esquema preliminar del sistema piloto.

 

Luego se montó el sistema de triturado de acuerdo al siguiente esquema (Figura 6):

 

Figura 7.Estructura real montada de paso del efluente previo al vuelco.

 

 

Figura 8. Armado del Sistema, cañerías de descarga.

 

 

Figura 9. Armado del Sistema, Cámara de toma de muestra.

 

 

Figura 10. Armado del Sistema, Cámara de toma de muestra.

 

        Figura 11. Alineación de cañerías                Figura 12. triturador

 

 

2.4.1            Especificaciones técnicas sobre el triturador

 

El triturador de residuos adquirido para realizar las pruebas de laboratorio es el In SinkErator modelo 65.

Realiza el proceso de trituración en una etapa, es decir que el desecho es triturado una vez antes de ser dirigido al sistema cloacal.

Su motor es monofásico con una potencia de 0.65 hp; posee una capacidad de 980 ml dentro de su cámara trituración y los elementos que la constituyen son de acero inoxidable.

Este modelo de triturador de 8,2kg de peso, se presenta con las siguientes dimensiones en milímetros:

 

 

 

El gasto promedio de agua del dispositivo es de 4 litros por hogar por día, siendo su consumo eléctrico de 0,5 KWh al mes.

El circuito amplificador de potencia con microprocesador incorporado al triturador aumenta el momento torsor para abordar la trituración de la comida más difícil, como barbas de choclo o alcachofas.

Con este modelo de dispositivo se pueden triturar verduras, cáscaras, y hasta huesos de pollo, siendo estos últimos buenos porque ayudan a eliminar las grasas de las paredes de las cañerías.

Posee una tecnología reductora de vibración que reduce un 20% la emisión de ruidos, comparado con otros modelos estándares.

 

 

2.5          Organización de puesta en marcha del Sistema

 

Con el fin de organizar el comienzo de los ensayos se generó el documento “Puesta en marcha y ensayos. rev 1”.  Estableciendo de esta manera las pautas a el fin de organizar las tareas previas a los ensayos del efluente generado por el triturador a partir del uso propuesto en el Proyecto de investigación de la factibilidad de uso de un triturador de residuos de orgánicos, así como la puesta en marcha del mismo dentro del sistema de cañerías y cámara de toma de muestras instalados en el campus de la Facultad y la generación del efluente en sí. Finalizando en la realización de los ensayos para la generación de las conclusiones preliminares del proyecto.

 

2.5.1 Obtención de los residuos a triturar

 

Los residuos orgánicos estudio de investigación del proyecto fueron obtenidos del buffet de la Facultad de la Sede Campus, los encargados del mismo (Alejandro o Jorge) nos ofrecieron darnos dos tipos de residuos en dos horarios ya prefijados:

Primer turno, de 13 a 15 horas, consiguiendo residuos orgánicos cocidos. Estos residuos provenían de restos de comidas de almuerzo.

Segundo turno, de 17 a 19 horas, consiguiendo residuos orgánicos sin cocción. Estos residuos provenían de la preparación de la comida para el día siguiente.

 

Figura 13. Residuo Cocido Obtenido del Buffet. Papa, carne cocida, arroz, pollo, jamon cocido, pan.

 

Figura 14. Residuo Crudo Obtenido del buffet. Tomate, zapallito, cebolla, carne cruda.

 

 

2.5.2 Organización de la trituración de residuos y ensayos de sedimentación

 

Para la realización de los ensayos de sedimentación se contó en el laboratorio del Departamento de Civil con dos conos imhoff adquiridos por la Facultad para la realización del proyecto.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 15. Conos Imhoff.

 

Adecuándonos a la forma de obtención de los residuos y del tiempo necesario para el ensayo de sedimentación, se propuso la realización de cuatro ensayos por día, realizando dos en cada turno de los anteriormente mencionados.

 

2.5.2.1 Previo a comenzar la generación del efluente para el ensayo

 

Se realizó la limpieza de la cañería, taponando la salida de la cañería a la cámara de toma de muestra y abriendo la canilla que se encuentra en la bacha para eliminarla suciedad que haya quedado antes de utilizar el sistema.

 

Determinaciones realizadas antes de la trituración de los residuos:

 

Primero.    Medición de la temperatura del agua de la cañería (Con una termómetro)

Segundo.                Registro de la temperatura ambiente (toma de dato del servicio meteorológico Nacional)

Tercero.    Registro de la presión atmosférica (toma de dato del servicio meteorológico Nacional)

Estos datos se registraron en el Formulario para luego poder analizar los resultados. El formulario que se utilizó se encontrará en el Anexo I del presente documento.

 

Cuarto.      El recipiente que se utilizó para pesar los residuos que se obtendrán del bufet fue previamente pesado y se taró la balanza con este peso, para sólo obtener luego el peso neto de los residuos orgánicos.

                   Balanza                  Recipiente a utilizar para el pesaje          Tara del recipiente

 

 

Quinto.      Previa a la obtención de los residuos del buffet, los integrantes del equipo se han equipado con los elementos de seguridad, siempre disponibles en el laboratorio (guardapolvo, guantes, lentes) ya que estaban tratando con residuos.

Sexto.         Se obtienen los residuos del buffet como se explicó anteriormente. En el formulario del anexo 1 se anotan las características físicas de los residuos, color, olor, aspecto, masa. Además se deben obtener fotos de los residuos para acompañar al registro y poder obtener una caracterización del mismo. Se realiza el pesaje de aproximadamente 800 g de residuos en el recipiente tarado (Lo que equivale a los residuos de una familia tipo por comida). Todos estos datos deben registrarse en el formulario.

 

2.5.2.2 Generación del efluente

 

Séptimo.   Para comenzar con la trituración de los residuos orgánicos una de las personas del equipo abre la llave de agua que se encuentra en la bacha y enciende el equipo de trituración.

Octavo.      La otra persona del equipo espera al final de la cañería de desagote (justo en la entrada a la cámara de toma de muestra) con los dos vasos de precipitado de vidrio de 1l  para recolectar la muestra del efluente generado.

 

http://4.bp.blogspot.com/_sjpHJ1J0MwU/Sp4KEtWRweI/AAAAAAAAAAk/uAhRcrLh0LQ/s320/vasodeprecipitado.jpeg

Vaso de precipitado 1 l

 

Noveno.   Una vez que las dos personas se encuentran en posición, la persona que se encuentra en el primer sector (con el equipo de trituración) comienza la trituración de los residuos orgánicos de forma constante de manera de obtener un sólido uniforme y asimilando la forma disponer de una familia tipo.

Décimo.    La segunda persona del equipo recolecta el efluente obtenido hasta llenar completamente los dos vasos de precipitados (es importante superar el litro, para tener un margen de trabajo por posibles pérdidas que tengamos y lograr hacer todos los ensayos). Se toma el tiempo desde que comienza la trituración hasta que sale todo el efluente por la v de la cámara de decantación y toma de muestra.

Undécimo.             La primera persona que se encontraba en la bacha puede ya sí apagar el equipo de trituración y cerrar la llave de agua.

Duodécimo.          Con los Vasos de precipitados de muestra de efluente obtenido se procede al ensayo de Sedimentación en el laboratorio de Civil.

Decimotercero.   Con el efluente generado se procede a los ensayos.

2.5.3 Ensayos

 

Ante todo se debe entender que la concentración de contaminantes normalmente es muy pequeña, y se expresa en mg/l, esto es, miligramos de contaminante por litro de la mezcla.

 

Procedimiento: Sólidos sedimentables,

Decimocuarto. Colocar un litro de agua de la muestra, previamente agitada, en cada uno de los 2 conos denominados Imhoff. Los cuales cuentan con una graduación en su parte inferior en ml/l.

Decimoquinto. Esperar 45 minutos a que los sólidos presentes en la muestra se sedimenten.


                                                 Conos Imhoff

 

Decimosexto. Al cumplirse el tiempo golpear las paredes de los conos propiciando la precipitación de los sedimentos adheridos a las paredes de los mismos, esperar 15 minutos más.

Decimoseptimo. Medir en la parte inferior de los conos la cantidad de sólidos en ml/l.

Decimooctavo. Realizar un promedio entre las dos lecturas de los conos, informar el resultado de sólidos sedimentables en ml/l.

Decimonoveno. Dispondremos de cintas de medición de pH que miden directamente el pH con solo sumergilas en la muestra y luego se compara con la tabla de colores para elegir el pH acorde. Haremos primero un blanco es decir, primero haremos una medición del pH del agua potable, para luego compararla con la medición de la muestra.

 

 

Luego de obtener los resultados, Comparar los resultados con:

 

Anexo I: Formulario de registro

PID:Factibilidad de uso de trituradores de residuos organicos domiciliarios en instalaciones 

internas y redes colectoras del area metropolitana

Fecha:

 

Integrantes:

 

¿Se realizó la limpieza de la cañería?

si

 

no

 

Observaciones:

Mediciones

Temperatura

Ambiente:

 

 

 

Agua  cañería:

 

 

Presión

Atmosférica:

 

¿Se realiza tara del recipiente para pesaje de residuos?

Masa del recipiente vacio=

Las personas participantes de la experiencia deben equiparse de los elementos de seguridad disponibles en el laboratorio (Guardapolvo, anteojos protectores, guantes)

Obtención de los residuos, turno del que se obtienen:

Características físicas de los residuos:  Color:

Olor:

Aspecto:

Masa:

Trituración

Sólidos filtrados, masa:

Sólidos Sedimentables

W0:

 

W1:

 

W2:

 

ST

 

SF

 

SV

 

ST

 

pH

Agua potable:

Muestra:

                                       

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4.4 Resultados Obtenidos

 

Tal como se ha explicado anteriormente se han realizado dos tandas de ensayos de sedimentación por día, realizándose una sobre residuos crudos y otra sobre residuos cocidos. A continuación se muestran los resultados por día de los más de 30 ensayos realizados:

 

Día del ensayo

masa cocido (g)

descripción cocido

masa crudo (g)

descripcion crudo

ph cámara

descripción camara

caudal agua (g/s)

ph agua canilla

ph cámara luego de los ensayos

sedimentación cocido 10´min

sedimentación crudo 10´min

sedimentación cocido 45´min

sedimentación crudo 45´min

sedimentación cocido 2h

sedimentación crudo 2h

Tiem

po trituración cocido(seg)

tiempo trituración crudo(seg)

20/10/2014

400

milanesa, papas fritas, jamon, queso, pan

400

zapallito, tomate, cebolla, carne, pollo

7

limpia

220,7

7

6,5

10

15

18

21

28

31

40

40

21/10/2014

402,9

milanesa, albondigas, papas fritas

399,9

papas, cascara de banana, lechuga, carne cruda

7

limpia

220,6

7

6

0,3

35

1

35

1,4

35

40

40

22/10/2014

467,2

papas fritas, jamón, queso, milanesa, churrasco, huevo, zapallo, tarta pollo

404,4

papas, pollo, cebolla, lechuga, carne fina sin hueso, tomate

6

olor desagradable, sobrenadantes sólidos, turbidez aspecto graso.

243,6

7

6 _7

0,1

0,1

0,1

0,2

0,2

0,3

50

55

24/10/2014

523,6

arroz, milanesa, pure zapallo, papas fritas

573,9

lechuga, tomate, carne vacuna, pollo, papa, cebolla

5

olor desagradable, mucha flotación de solidos.

112,8

7

6

0,4

0,7

0,5

1,4

1,6

2,1

60

70

28/10/2014

289,2

milanesa, papas fritas, jamón, empanadas de carne

376,7

tomates, lechuga, papa, carne feteada

entre 5 y 6

olor desagradable, la cámara se encontró destapada y suciedad dentro

242,8

7

no se tomó

4

0,9

5,9

1,1

8

2

24

17,87

30/10/2014 (sólo se ensayo crudo)

322,5

papa, jamon, queso, zapallo, carne finita

303,8

papa, jamon, queso, zapallo, carne finita

6,5

bastante limpia, pocos sólidos flotando.

268,7

7

6

16

28

19

30

21

35

 22

 20

12/11/2014

422,7

Hamburguesas de carne, papa, jamon

465,7

Verduras, lechuga, zanahoria rayada, restos de carne

6

bastante limpia, pocos sólidos flotando.

300

7

no se tomo

8

10

8

11

8

13

35

40

13/11/2014

215,6

hamburguesas, papas fritas, jamón, arroz

251,9

zanahoria, papa, tomate, lechuga, carne, cebolla.

6

olor desagradable, grasa acumulada en los bordes

263,4

7

6

1,4

1,1

2,5

1,7

2,7

2

20

30

14/11/2014

453,7

Carne de milanesa, papa, jamon, queso

441,3

cebolla, restos de carne, papa, zapallito.

6

Olor desagradable, pocos sólidos flotando.

270

7

6

6

8

7

10

7

12

47

38

17/11/2014

 

 

460,1

papas fritas, jamón, huevo, zapallo, tarta pollo

470,3

zapallito, tomate, cebolla, carne, pollo

7

bastante limpia, pocos sólidos flotando.

280

7

6

5

9

5

11

7

15

53

50

18/11/2014

230,5

arroz, milanesa, pure zapallo

258,6

papas, lechuga, carne cruda

Entre 7 y 6

olor desagradable, grasa acumulada en los bordes

220

7

no se tomó

4

6

4

7

5

10

28

33

19/11/2014

367,5

milanesa, papas fritas, jamón, empanadas de carne

359,8

papas, pollo, cebolla, lechuga, carne fina sin hueso

6

Olor desagradable, pocos sólidos flotando.

250

7

6

5

7

6

11

6

14

40

38

20/11/2014

418,9

queso, milanesa, churrasco,papas fritas, pollo

468,7

lechuga, tomate, carne vacuna, papa, cebolla

6

Turbidez, grasa en los costados de la camara

310

7

6

7

8

8

10

9

12

39

37

21/11/2014

525,6

Restos de empanada, papas fritas, pedazos de carne

578,2

tomates, lechuga, papa, carne feteada

6

Turbidez, grasa en los costados de la camara

300

7

no se tomó

8

10

10

11

11

13

45

40

24/11/2014

271,9

papas fritas, jamon, queso, pan

293,1

papa, jamon, queso, zapallo, carne finita

Entre 7 y 6

olor desagradable, grasa acumulada en los bordes

300

7

6

5

7

6

9

7

11

33

28

25/11/2014

559,8

milanesa, churrasco, pure, queso, jamón

571,2

zapallito, tomate, cebolla, carne, pollo

7

Turbidez, grasa en los costados de la camara

280

7

6

6

8

6

10

8

15

35

30

26/11/2014

544,3

Restos de empanada, papas fritas, pedazos de carne

548,8

cascara de banana, tomate, pollo

7

Turbidez, grasa en los costados de la camara

270

7

no se tomó

6

8

7

12

7

15

40

47

27/11/2014

435,2

Empanada de jamon y queso, arroz, milanesa, pure zapallo

452,0

Zanahoria, papa, cebolla, carne cruda, queso feteado

6

Limpia, mal olor.

250

7

6

7

9

8

10

9

13

37

43

28/11/2014

362,4

milanesa, papas fritas, jamón, empanadas de carne

381,2

Jamón, tomate, zapallo, queso, pollo

6

Mal olor

320

7

6

6

7

7

8

7

11

30

35

31/12/2014

210,8

queso, milanesa, churrasco,papas fritas, pollo

259,4

Queso, jamón, zapallito, zanahoria

6

Limpia (llovió durante el fin de semana)

360

7

no se tomó

4

5

5

8

5

9

26

30

01/12/2014

621,3

Pollo con hueso, arroz, milanesa, pure zapallo

581,4

Carne cruda con grasa, papa, queso

Entre 6 y 7

Bastante limpia, pocos solidos flotando.

280

7

6

7

8

7

10

8

14

44

33

02/12/2014

524,3

Tarta de verdura, hamburguesa, papas fritas

541,8

Zapallito, zanahoria, papa, queso, jamon

7

Bastante limpia, pocos solidos flotando, comienza a acumularse grasa.

270

7

6

6

8

7

9

9

16

45

41

03/12/2014

557,0

queso, milanesa, churrasco,papas fritas, pollo

560,1

Pollo, papa, queso, jamon

7

Turbidez, grasa en los costados de la camara

260

7

no se tomó

8

9

9

10

9

12

42

40

04/12/2014

489,1

Restos de empanada, papas fritas, pedazos de carne

444,7

papas, pollo, cebolla, lechuga, carne fina sin hueso

6

Turbidez, grasa en los costados de la camara

310

7

6

7

8

7

9

10

12

37

32

05/12/2014

456,2

Pollo, papas fritas, jamon, queso, pan

430,5

lechuga, tomate, carne vacuna, papa, cebolla

6

Turbidez, grasa en los costados de la camara

280

7

6

 

6

7

7

8

9

13

34

30

 

 

 

 

Figura 16 y 17 ensayos de sedimentación.

 

            Figura 18 y 19 ensayos de sedimentación.

Figura 20 y 21 ensayos de sedimentación.

 

 

 

Figura 22 y 23 ensayos de sedimentación.

 

 

Figura 24 y 25 ensayos de sedimentación.

 

 

 

   Figura 26 y 27 ensayos de sedimentación.

 

 

 

2.6                conclusiones

 

Luego de la realización del armado del equipo de trituración y el sistema de cañerías, hemos realizado más de 30 ensayos de sedimentación como hemos descripto anteriormente. Hemos llegado a las siguientes conclusiones:

 

1.    Los incrementos de consumos de agua no superan  el consumo total de un habitante por día, según se había planteado en los estudios bases recopilados del documento Summary of  Research. Regarding the Environmental Efficacy of  Food Waste Disposers” (InSinkErator, 2006). En dichos estudios, los aumentos del consumo no resultaron significativos, entendiéndose los mismos del orden del 1,5% en el peor de los casos, con altos porcentajes de penetración.

2.    Los consumos de electricidad tampoco son significativos, este tipo de triturador tiene un motor común de 0.5 hp, por lo que en el caso extremo de una trituración de 10 minutos consume menos de lo que consume una lámpara de 75 W en el mismo periodo de tiempo.

3.    La mayoría de los problemas con los que nos encontramos en el sistema ocurrieron en la trampa en S (sifón) directamente después del triturador, lo cual se debió generalmente a los bajos volúmenes de agua utilizados (luego de apagado el mismo, el agua se detuvo rápidamente o no fluyó la cantidad suficiente).

4.    No se observó sedimentación acumulada de residuos en ninguna conducto de la red, como se observan en las siguientes imágenes de la cañería desarmada luego de los ensayos.

 

Figura 28 y 29 vista interna de la cañería sin sedimentación.

 

 

            Figura 30 y 31 vista interna de la cañería sin sedimentación y de la bajada a cámara.

 

5.    En el sector de toma de muestras donde las velocidades de escurrimiento se redujeron, a menos de 30 m/s se produce una sedimentación considerable.

 

6.    Los ensayos de sólidos sedimentables a 10 minutos, 45 minutos y 2 horas dieron resultados por encima de los valores admisibles de la normativa vigente en el ámbito CABA.

 



[1] Diagnóstico de la situación actual sobre la generación, recuperación y disposición final de los Residuos Sólidos Urbanos en la Ciudad de Buenos Aires. Subcomisión Tratamiento y Disposición Final – Comisión de seguimiento de la Ley N° 1.854 – Consejo Asesor Permanente Ley N° 123, Ministerio de Medio Ambiente, GCABA. Año 2007.

[2] Estudio de calidad de los Residuos Sólidos Urbanos del Área Metropolitana de Buenos Aires. Tercer Informe de Avance. Instituto de Ingeniería Sanitaria, Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires (FIUBA). Año 2011.

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