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Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: https://hdl.handle.net/20.500.12008/32470 Cómo citar
Título: Análisis de prefactibilidad técnico-económica de una planta de valorización de residuos orgánicos para la ciudad de Montevideo, con tecnologías alineadas con los principios de una economía circular
Autor: González, María José
Título Obtenido: Magíster en Ingeniería (Ingeniería Ambiental)
Facultad o Servicio que otorga el Título: Universidad de la República (Uruguay). Facultad de Ingeniería.
Tutor: Passeggi, Mauricio
Tipo: Tesis de maestría
Palabras clave: Residuos orgánicos, Compostaje, Digestión anaerobia, Biogás
Cobertura geográfica: Departamento de Montevideo, Uruguay.
Fecha de publicación: 2021
Resumen: El objetivo general del presente trabajo consiste en la prefactibilidad técnica y económica de un sistema de valorización de residuos orgánicos generados en los domicilios de Montevideo, en el marco de una economía circular. Bajo el paradigma de una economía circular, se propone diseñar un sistema que vincule los ciclos urbanos y rurales mediante la recuperación o regeneración de los ecosistemas desde los cuales se extraen los recursos consumidos. Por lo tanto, se propone un sistema biológico, basado en la combinación de las tecnologías de digestión anaerobia y compostaje ya que las mismas permiten recuperar materia orgánica, nutrientes y energía. La enmienda orgánica obtenida será comercializada para sistemas productivos locales. El biogás obtenido por el proceso de digestión anaerobia, teniendo en cuenta matriz energética nacional (alto % de energía eléctrica renovable), se recomienda sumar una etapa de purificación para producir biometano a ser utilizado en la red de gas natural (o eventualmente para uso vehicular en la flota de recolección de residuos). La metodología propuesta para el dimensionamiento se basa en tomar una ciudad como referencia por su sistema de gestión de residuos y sus resultados en base a los altos niveles de recuperación de materiales alcanzados y aplicarlos a la generación y composición de residuos de la ciudad de Montevideo. Luego de seleccionar las tecnologías más adecuadas se realiza un balance de masa basado en los sólidos totales del sistema, utilizando distintos parámetros fisicoquímicos específicos con datos bibliográficos y a un análisis de sensibilidad para aquellos parámetros críticos. Este análisis es teórico y dado su nivel de complejidad es recomendable verificar los resultados y supuestos en ensayos a escala piloto. Se propone una localización para la planta propuesta en base a estudios existentes y aplicando criterios de exclusión y aptitud vinculados a las tecnologías elegidas, teniendo en cuenta las limitaciones actuales en el territorio montevideano. Luego se analiza la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero del sistema propuesto en base a la metodología del IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) a los efectos de evaluar el aporte a los objetivos nacionales en la materia. Finalmente se realiza un flujo de fondos para poder estimar los costos que podría tener el sistema y concluir respecto a su factibilidad económica. Entre las conclusiones alcanzadas, se destaca la importancia de contar con un sistema de recolección selectiva en origen donde los residuos orgánicos sean separados en los domicilios. Este es un elemento clave para poder asegurar la calidad de las enmiendas orgánicas obtenidas al final del proceso y que puedan ser utilizadas en procesos productivos rurales cumpliendo normativa nacional. Dado que el porcentaje de humedad de los residuos puede variar tanto al inicio del proceso como durante el tiempo y que las distintas tecnologías se encuentran condicionadas por los sólidos totales del proceso, se destaca la relevancia de este parámetro para el diseño y operación de la planta. Por otra parte, se identificó la importancia del rol del material estructurante utilizado en la etapa de compostaje. Para asegurar una buena calidad de material es relevante definir el tipo de material estructurante, las cantidades a utilizar y en que porcentajes se combinan con el digestado obtenido de la etapa de digestión anaerobia. El diseño de la planta deberá ser lo suficientemente flexible para poder procesar distintas cantidades de material estructurante en base a las características fisicoquímica del material de ingreso a la planta (sólidos totales o humedad, relación C/N y densidad) ya que variarán a lo largo del tiempo dependiendo de su composición. Del análisis realizado se obtienen unas 72,7 kt/a de una enmienda orgánica comercializable a bajo precio y a donarse (50% de cada destino) con aproximadamente 0,9 kt/a de nitrógeno junto a micronutrientes y materia orgánica. Por otra parte, se tienen 5.099x103 m3/a de metano a inyectar a la red. Esto representaría un 10% de la media de consumo nacional de gas natural. Dado la falta de alternativas, la logística actual de recolección de residuos de la ciudad y los aspectos vinculados a la posible resistencia social a este tipo de emprendimientos, se recomienda una ubicación en los alrededores del sitio de disposición final actual de Montevideo (Felipe Cardoso). Asimismo, su distancia a los puntos de aprovechamiento de los productos obtenidos (enmiendas orgánicas y biometano) fueron tenidos en cuenta, afirmando los aspectos positivos de la ubicación propuesta. La solución diseñada reduce significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero pudiendo priorizarse dentro de las estrategias nacionales para alcanzar las metas vinculadas a cambio climático y facilitar el acceso a financiamiento. Finalmente, el costo de operación del proyecto es mayor a los sistemas actuales de disposición final de residuos, pero dentro de los rangos de referencia internacionales. Será decisión de las autoridades asumir un aumento de presupuesto en pos de una solución circular que permita asimismo reducir el volumen de residuos a disponer en terreno, en un departamento con escasez de espacio. Solo un alto nivel de compromiso ciudadano, con un cambio cultural profundo nos llevará a un buen resultado para un proceso de recuperación de materia orgánica, nutrientes y energía como el planteado, que permita reconectar los ciclos urbanos y rurales.
Editorial: Udelar.FI.
ISSN: 1688-2792
Citación: González, M. Análisis de prefactibilidad técnico-económica de una planta de valorización de residuos orgánicos para la ciudad de Montevideo, con tecnologías alineadas con los principios de una economía circular [en línea]. Tesis de maestría. Montevideo: Udelar. FI. IMFIA, 2021.
Licencia: Licencia Creative Commons Atribución - No Comercial - Sin Derivadas (CC - By-NC-ND 4.0)
Aparece en las colecciones: Tesis de Posgrado - Instituto de Mecánica de los Fluídos e Ingenieria Ambiental

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