Potenciales mejoras en el sistema de gestión integral de residuos sólidos urbanos para la reducción del impacto ambiental, en Córdoba, Argentina

Abstract

La gestión de residuos sólidos urbanos es un desafío en países en desarrollo por aumento en la generación, los elevados costos y la falta de visión sistémica. Este trabajo presenta un modelo matemático de un sistema de gestión integral de residuos sólidos urbanos para la ciudad de Córdoba, Argentina, desde la generación hasta la disposición final, y pretende aportar al proceso de diseño de políticas públicas orientadas a la reducción de su impacto ambiental. Con el análisis de los procesos actuales y los proyectos a implementar, se crearon tres escenarios en base a la variación de parámetros operativos y la capacidad de tratamiento de putrescibles y la recuperación de reciclables. Se planteó una superestructura correspondiente a una cadena de suministro inversa que contempla los nodos de generación, compostaje domiciliario, plantas de selección y acondicionamiento, planta de transferencia, plantas de reciclaje y operaciones de selección mecánica, digestión anaeróbica de putrescibles para la generación de biogás y su transformación en energía eléctrica, bioestabilización del digestato y enterramiento sanitario. Para la estimación del impacto ambiental, se utilizó la metodología del análisis de ciclo de vida usando el software SimaPro 9.1. El modelo fue implementado en el utilitario matemático GAMS el cual minimiza el impacto a la salud humana como indicador de punto final en los tres escenarios, que fueron comparados con el escenario actual. La aplicación del modelo logra configurar los flujos óptimos, de cada categoría, procesados en cada nodo. La implementación de las estrategias de separación en origen y recolección diferenciada, el fomento del compostaje domiciliario y el tratamiento de la fracción fina, rica en putrescibles, se muestran como las principales acciones para reducir el impacto ambiental.

Municipal solid waste management is a challenge in developing countries due to the increase in the generation rate, high costs and lack of a systemic vision. This paper presents a mathematical model of an integrated solid urban waste management system for the city of Cordoba, Argentina, from generation to final disposal, and aims to contribute to the design process of public policies focused on reducing its environmental impact. From the analysis of the current processes and the projects to be implemented, three scenarios were created based on the variation of operational parameters, the organic fraction treatment capacity and the recyclables recovery level. A superstructure was proposed corresponding to a reverse supply chain that includes generation nodes, home composting, sorting and conditioning plants, transfer plants, mechanical sorting and recycling plants, organic fraction anaerobic digestion for biogas generation and its transformation into electrical energy, digestate biostabilization and sanitary landfill. For the estimation of the environmental impact, the life cycle analysis methodology was applied using SimaPro 9.1 software. The model was implemented in the mathematical utility GAMS, minimizing the impact on human health as an endpoint indicator in the three scenarios, which were compared with the current scenario. The application of the model is able to set up the optimal flows for each category, processed at every node. The implementation of source separation and differentiated collection strategies, the promotion of home composting and the treatment of the fine flow, rich in organic fraction, emerge as the main actions to reduce the environmental impact.