Possibilities of recovery for different digested sewage sludges

La legislación actual en la Unión Europea recomienda que los lodos de depuradora de aguas residuales se utilicen como fertilizante. Sin embargo, la presencia de metales pesados puede limitar esta aplicación, lo cual es más probable en caso de lodos de aguas residuales industriales. Por lo tanto, una segunda opción es la recuperación energética de los lodos. En el presente trabajo, se han analizado lodos digeridos procedentes de siete distintas depuradoras de aguas residuales españolas y se ha estudiado su viabilidad para usarse como fertilizantes, como combustible derivado de residuos o ser enviados a vertedero. Para determinar el poder fertilizante se ha realizado el análisis elemental (C, H, O, N y S) además del contenido en carbono orgánico asimilable, metales pesados, PO4 y potasio. El poder calorífico (Poder Calorífico Inferior) y el contenido en cenizas se han determinado también para evaluar la posibilidad de recuperación energética. Además, conocer el contenido en metales pesados, Cl, F, C, N y S es fundamental para estimar las emisiones atmosféricas generadas durante su incineración. Por otro lado, se incluye una comparación de estos lodos con otros tipos de combustiblesThe current European legislation regarding digested sludge from wastewater treatment plants recommends its use as a fertilizer. The presence of heavy metals, however, may limit this application and this clearly becomes even more important in the case of industrial wastewater treatment plants. Therefore, another option is the recovery of energy from the sludge. In this work, digested sludge coming from seven different wastewater treatment plants belong to an industrial estate in Spain are analysed. These sludges, either separately or altogether, can be used as fertilizers or refuse-derived fuel or sent to a landfill. In order to determine the fertilizing power, an elementary analysis (C, H, O, N and S) was conducted to establish the content in readily assimilated organic carbon, heavy metals, PO4 and potassium. The calorific value (lower heating value) and the ash content must be known in order to assess the possibility of energy recovery. Furthermore, analysis of heavy metal, Cl, F, C, N and S content is compulsory to be able to estimate atmospheric emissions generated during their incineration. A comparison of the sludges with other sorts of fuels is also provide

Herramientas para la evaluación de riesgos sobre el ambiente y salud, por la disposición final de residus sólidos urbanos

En el campo de la protección ambiental y de la salud pública y ocupacional, es necesario controlar, en la medida de lo posible, las fuentes de emisión de contaminantes ambientales y su impacto. Para tal fin, es indispensable realizar investigaciones multidisciplinarias que apoyen el desarrollo de políticas públicas basadas en evidencia, encaminadas al beneficio social y cuyo costo económico asociado pueda ser medido. La evaluación de riesgos (ER) es una herramienta que, aplicada al sector del manejo de residuos sólidos urbanos (RSU) y la operación de sitios de disposición final (SDF), puede ayudar a estimar cuantitativamente y a jerarquizar los riesgos ocasionados por esos sitios. La información que una ER proporciona, servirá para apoyar la elaboración de medidas normativas de prevención de riesgos, así como en la toma de decisiones de control ambiental, a través del suministro de la mejor información científica disponible a las agencias normativas y entidades de gobierno. Los estudios de ER por la operación de un SDF de RSU con fines de investigación epidemiológica deben incluir a la población ocupacionalmente expuesta como la primera en estar en contacto con los contaminantes, para la identificación de rutas de exposición completas, la estimación y la medición de la exposición real a contaminantes, o bien, la elaboración de modelos de la exposición sobre la base de los datos existentes, avaladas por un equipo multidisciplinario de expertos en dichos sectores. Este trabajo expone las condiciones para la realización de cualquier estudio de ER al ambiente y a la salud humana por SDF de RSU, así como algunos instrumentos computacionales existentes que podrían ayudar a completar el procedimiento.In the field of environmental protection and public health, it is necessary to control, to the extent possible, emission sources of environmental pollutants and their impact. To this purpose it is essential to carry out multidisciplinary research to support the development of public policies evidence-based, aimed at social benefit and whose associated economic cost can be measured. Risk assessment (RA) is a tool that, applied to the handling of municipal solid waste (MSW) and the operation of waste disposal sites (WDS) sector, can help to quantitatively estimate and prioritize the risk caused by such sites. The information that a RA provides will support the development of risk prevention normative measures, as well as in decision on environmental control through the delivery of the best scientific information available to regulatory agencies and government agencies. The RA studies by the operation of WDS valuables for epidemiological research should include: the people occupationally exposed as the first to be in contact with the contaminants for the identification of complete exposure pathways, the estimation and measurement of actual exposure to contaminants or, the exposure modeling on basis of existing data, supported by a multidisciplinary team of experts in these sectors. This paper exposes the key points for conducting any RA study of WDS on the environment and human health, as well as some existing computational tools that could help to complete the task.Los autores agradecen al IPN-SIP (Proyecto 20161464) por el apoyo financiero que permitió el desarrollo de este proyecto

Emisiones gaseosas de un relleno sanitario en México, comparación con los modelos de generaciónde biogás

Para poder prever la generación de biogás en un relleno sanitario (vertedero) existen una serie de modelos matemáticos que calculan con mayor o menor exactitud esta previsión (Modelo Mexicano v.2.0, Modelo de Primer Orden TNO, Modelo de Primer Orden Multi-fase, Modelo EPER Francés, SWANA Orden Cero, SWANA Primer Orden Simple, SWANA Primer Orden Modificado, SWANA Primer Orden Multi-fase, LandGEM v3.02 y Scholl Canyon). En este trabajo se han contrastado estos modelos aplicándolos a los datos obtenidos en la medición de la generación de biogás entre 2009 y 2011 del relleno sanitario de HASAR’S situado en el municipio de Zapopan, en el estado de Jalisco (México) y se ha analizado el grado de coincidencia entre los modelos y el relleno. En comparación con los valores reales, los modelos TNO, SWANA de primer orden (simple y modificado) y LandGEM sobreestiman la generación de biogás. Los modelos Afvalzorg Multi-fase y Scholl Canyon, en cambio, la subestiman. Los modelos de la SWANA de primer orden y el modelo LandGEM se alejan demasiado de las mediciones reales, por lo que se debería descartar su uso en este vertedero. El Modelo Mexicano, el EPER Francés y el SWANA Orden Cero son los que más se aproximan. También se han calculado los errores relativos de los resultados proporcionados por cada modelo con respecto a la generación real medida.In order to estimate the generation of biogás in a landfill, there are some mathematical models (Modelo Mexicano v.2.0, Modelo de Primer Orden TNO, Modelo de Primer Orden Multi-fase, Modelo EPER Francés, SWANA Orden Cero, SWANA Primer Orden Simple, SWANA Primer Orden Modificado, SWANA Primer Orden Multi-fase, LandGEM v3.02 y Scholl Canyon). In this work, these model have been compared for the sanitary landfill HASAR’S, located in Zapopan (Jalisco, México). Furthermore, the results of the models have been compared with the real data measured in the landfill from 2009 to 2011. Compared to the real values, the models TNO, SWANA firts order (simple and modified) and LandGEM overestimate the generation of biogas. The models Afvalzorg multiphase and Scholl Canyon, however, underestimate. The models SWANA first order and LandGEM are very far as the real measurement, therefore its use must be rule out for this landfill. The “Modelo Mexicano de Biogás”, the french EPER and SWANA order zero are the most approximate. The relative errors of the results proveded by each model with respect to measure the real generation has been calculated too.Los autores agradecen la financiación del proyecto con código P11B2011-34 dentro del marco de Proyectos de Investigación de la Acción 1.1. de la Convocatoria de Proyectos de Investigación Científica y Desarrollo Tecnológico del Plan de Promoción de la Investigación de la Universidad Jaume I – Bancaixa, con el título “Posibilidades de biometanización a partir de distintos tipos de residuos biodegradables

Influence of different airflows and the presence of bulking agent on biodrying of gardening wastes in reactors.

El biosecado consiste en evaporar el agua de un sustrato biodegradable mediante el calor generado en la fermentación aerobia. Para conseguir una biomasa con baja humedad a partir de los residuos de jardinería de un campus universitario, se ha aplicado este proceso de secado biológico a dichos residuos. Por otra parte, se quiere analizar la influencia que tiene la adición de un agente texturizante en el proceso. El biosecado de este sustrato se realiza en 10 reactores con caudal de aire conocido entre 0.88 y 6.42 L/min• kg (d/w). Al sustrato de cinco reactores se añadió un 15 % de material texturizante (MT), y los otros cinco solo con césped. Los parámetros que influyeron en el proceso fueron: aireación, temperatura y humedad inicial del biorresiduo. Los resultados obtenidos indicaron que los ensayos con MT presentaron una mayor reducción de humedad; después de 20 días el contenido en agua se redujo entre un 50 y un 69 %, permitiendo la producción de un combustible biomásico con un poder calorífico inferior (PCI) de entre 11063-13709 kJ kg–1. Después de la experiencia se concluyó también con que el MT mejora la reducción de humedad, la reducción de amoniaco y permite un buen desarrollo de la fase termofílica. Sin embargo, el aumento del caudal de aire proporcionado al reactor no es linealmente proporcional a la pérdida de peso del sustrato.Biodrying consists on evaporating the water from a biodegradable substrate by the heat generated in the aerobic fermentation. To achieve a biomass with low humidity from garden waste of a university campus, this biological drying process has been applied. On the other hand, the influence of bulking agent (BA) for improving the process must be analyzed. In this work the effect of biodrying process on properties of lawn mowing and garden waste used as substrate was studied. Biodrying was performed in 10 reactors with known aeration rate from 0.88 to 6.42 L/min• kg d/w. Five reactors had 15 % of bulking agent (BA) and five reactors had only grass. The parameters influencing the process were: aeration, temperature and initial moisture of biowaste. The results obtained indicate that the essays with BA presented the best reduction of moisture; after 20 days the water content of waste was reduced between 50 and 69 %, allowing the production of biodried waste with a low heat value (LHV) between 11063-13709 kJ kg–1. After the experiences it is also found that the BA improves moisture reduction, drops NH3 production and permits good performance of thermophilic phase. However, the increase in aeration rate was not linearly proportional to the weight loss.The authors are grateful to the Spanish Ministry of Science and Innovation for funding for this study (Project ACI2009-0993) in the program “Convocatoria de Ayudas del Programa Nacional de Internacionalización de la I+D. Subprograma de Fomento de la Cooperación Científica Internacional (ACIPROMOCIONA)”

Effect of airflow on biodrying of gardening wastes in reactors

Biodrying consists of reducing moisture by using the heat from aerobic bio-degradation. The parameters that control the process are: aeration, temperature during the process, initial moisture of biowaste, and temperature and relative humidity of the input air. Lawn mowing and garden waste from the gardens of the University Jaume I, Castellón (Spain) were used as a substrate. Biodrying was performed in 10 reactors with known air volumes from 0.88 to 6.42 L/(min·kg dry weight). To promote aeration, 5 of the reactors had 15% of a bulking agent added. The experiment lasted 20 days. After the experiments it was found that the bulking agent led to greater weight loss. However, the increased airflow rate was not linearly proportional to the weight loss

Secado de residuos de jardinería en reactores mediante procesos biológicos

Biodrying consists in both reducing moisture and stabilizing organic compounds, in order to obtain a useful product, such as fuel. It also can be applied as a previous step to landfill. To achieve this goal, the heat generated in the aerobic fermentation is used. Some parameters have to be controlled in the process, such as aeration, temperature and initial moisture. In this research, gardening wastes from Universidad Jaume I of Castellón (Spain) have been used. Biodrying has taken place in 25 liters-volume reactors, where we took advantage of the heat generated in the aerobic fermentation. Furthermore, different airflows were introduced in the reactors to supply oxigen to microorganisms. So, in 20 days a reduction of 40-57 % in weight and 45.5-63.2 % in volume has been observed. The final waste reduced its moisture to 41.4 %, with a low heating value of 2000 kcal/kg, therefore it could be used as a fuel in an incineration plant.El biosecado consiste en disminuir la humedad y estabilizar la materia biodegradable para obtener un producto útil como combustible o como paso previo a su depósito en vertedero. Para ello, se aprovecha el calor de la fermentación aerobia de la materia biodegradable. Los parámetros que controlan el proceso son: aireación, temperatura alcanzada y humedad inicial. En este trabajo, se han empleado como sustrato los re- siduos de jardinería de la Universidad Jaume I de Castellón. El biosecado se realizó en reactores de 25 litros de capacidad en los que se aprovechó el calor generado en la fermentación. La trituración de los residuos y la aireación de estos mejoraron el proceso de biosecado. Los tiempos de secado fueron de 20 días, reducciones de volumen entre el 45.5 y el 63.2 % y de peso del 39.9-57.2 %. El residuo final redujo su humedad hasta un 41.4 % y alcanzó un poder calorífico final (2000 kcal/kg) adecuado para ser usado como combustible

Evaluación del cumplimiento de factores normativos de sitios de disposición final utilizando sistemas de información geográficos, caso de estudio: Estado de México

Currently, the State of Mexico (SM), the most densely populated Mexican State generates more than 19 000 t/d of municipal solid waste (MSW), which is disposed in waste disposal sites (WDS). Therefore, landfill siting should consider territorial issues and legal framework to minimize negative impacts. However, the inadequate record and management at WDS makes it difficult to get precise data related to volumes, sources and composition of MSW disposed, as well as to estimate leachate and biogas emissions. The aim of this work was to determine the status of WDS in the SM, by applying a methodological approach based on the analysis of WDS location, waste handling, disposal practices, general operations, as well as the emission of biogas and leachate. Cartography of the area and geographical information systems (GIS) technology were used to generate spatial data for sites assessment, taking into account the factors and risk parameters for the operation of the WDS. Applying the assessment methodology to 83 WDS of the SM, it was determined the current situation of sites location regarding the distances from landfill location to restricted areas and their compliance with federal and state regulations established in Mexico. The findings of this study show that although the few sites properly managed as landfills receive the higher amount of waste, the vast majority of the studied sites in the SM operate improperly, generating biogas and leachate, which impact negatively on water, groundwater, air, soil and probably human health.Actualmente, en el Estado de México (EM), el estado más poblado de México, se generan más de 19000 t/día de residuos sólidos urbanos (RSU) y se depositan en los sitios de disposición final (SDF). Por consiguiente, el emplazamiento de SDF debe considerar el marco legal y cuestiones territoriales para minimizar los impactos negativos. Sin embargo, la gestión y registros inadecuados en los SDF hace que sea difícil obtener datos precisos relativos a los volúmenes, los orígenes y la composición de los RSU dispuestos, así como para estimar las emisiones de lixiviados y biogás. El objetivo del presente trabajo fue determinar el estado de los SDF del EM, mediante la aplicación de un enfoque metodológico basado en el análisis de su ubicación, el manejo de residuos, las prácticas de disposición, las operaciones generales, así como también la emisión de biogás y lixiviados. Se utilizaron sistemas de información geográfica (SIG) y la cartografía de la zona para generar los datos espaciales para la evaluación de los sitios, teniendo en cuenta factores y parámetros de riesgo para su funcionamiento. Se evaluaron 83 SDF dentro del EM, se determinó la situación actual de su ubicación con respecto a las distancias a áreas restringidas y su conformidad con las regulaciones federales y estatales en México. Los resultados muestran que, aunque los sitios que están gestionados adecuadamente reciben la mayor cantidad de RSU, la gran mayoría de los sitios estudiados en el EM operan incorrectamente, generando biogás y lixiviados, que repercuten negativamente en las aguas superficiales y subterráneas, el aire y el suelo y probablemente en la salud humana

Uso de viruta de madera y lirio acuático (eichhornia crassipes) como agentes estructurantes en tratamientos aerobios de residuos hortícolas.

En procesos aerobios para tratar residuos orgánicos con alto contenido de humedad y bajo contenido de lignina y celulosa, deben emplearse agentes estructurantes para favorecer la aireación y por lo tanto el buen desarrollo del bioproceso. En este trabajo se utilizó una mezcla de viruta de madera y lirio acuático seco (Eichhornia crassipes) como agente estructurante en diferentes porcentajes (5, 10, 15 y 20 %). Cada tratamiento fue hecho por triplicado y estuvo compuesto de una mezcla que contenía los seis bioresiduos generados en mayor cantidad en la Central de Abasto de la Ciudad de México. Los experimentos se llevaron a cabo en celdas de material acrílico donde se colocó una mezcla de 1200 g de residuos y material estructurante. Durante el proceso, los parámetros medidos fueron el pH, la temperatura, la densidad, el contenido de humedad, la generación de lixiviados y la reducción de masa. Los resultados mostraron que el elevado contenido de humedad de la mezcla puede ser regulado con materiales estructurantes secos, ya que estos materiales absorben parte del lixiviado durante las primeras semanas del proceso y mejoran la textura de las pilas evitando con esto que la degradación se lleve a cabo en condiciones de anaerobiosis. Tomando como base la generación de lixiviados y la reducción de masa, los mejores resultados se obtuvieron usando un 15 % de agente estructurante, el cual estaba compuesto de una mezcla de 6:1 viruta de madera y lirio acuático.In aerobic treatments for solid waste with high humidity content and low lignine and cellulose, bulking agents must be applied in order to improve the aeration and the performance of the process. In the present work, a mixture of wood shaving and dry water lily (Eichhornia crassipes) was tested as bulking agent at different percentages (5, 10, 15 and 20 %). Each assay was prepared by triplicate and was composed by a mixture of the six most important horticultural waste from a big market (Central de Abasto de la Ciudad de Mexico). The assays were run in acrylic cells where 1200 g of organic waste and bulking agent were mixed. During the process, pH, temperature, density, humidity content, leachate generation and mass reduction were measured. Results showed that the high rate of humidity of this mixture could be regulated by adding dry materials. These agents absorb some leachate during the first weeks of the process and the texture in the windrow was improved avoiding the anaerobic biodegradation of this kind of waste. Evaluating the leachates generation and the mass reduction, the best results have been obtained using 15 % of bulking agent, which it was composed by 6:1 wood shavings and dry water lily.Los autores agradecen al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) y al Instituto Politécnico Nacional (IPN) por el financiamiento de este proyecto y a la COFAA-IPN por el apoyo para la divulgación de los resultados de este trabajo

Biodrying under Greenhouse Conditions as Pretreatment for Horticultural Waste

The biodrying process was studied as an alternative technology to reduce the mass and volume of horticultural waste. Four static piles were prepared inside a greenhouse: two containing whole waste and two consisting of shredded waste. All the piles were compared with a test pile containing whole waste and placed outside the greenhouse. In two cases, ventilation ducts were installed to improve aeration. Each greenhouse was 2.0 m wide, 3.5 m long and 1.16 m high. The air temperature and relative humidity were monitored both inside and outside the greenhouse. Mass, humidity, organic matter and total nitrogen in the waste were measured. Piles inside the greenhouse showed decreases of 80% and 75% in weight and volume, respectively, during the first 16 days. The data obtained in this work suggest that biodrying could improve the handling and transport of horticultural waste while also minimizing the impact of pollutants

Global and Regional IUCN Red List Assessments: 3

In this contribution, the conservation status assessment of four vascular plants are presented according to IUCN categories and criteria. It includes the assessment at global level of Crepis lacera Ten subsp. titani (Pamp.) Roma-Marzio, G.Astuti & Peruzzi and Anthyllis hermanniae L. subsp. sicula Brullo & Giusso and the regional assessment of Commicarpus plumbagineus (Cav.) Standl. (Spain and Europe) and Ambrosia maritima L. (Italy)