Colocando los residuos en su lugar

Los estándares de ASTM abordan materiales, tratamiento y remediación

Por Adele Bassett

Dado que carece de la atracción de alto perfil de los puentes, las carreteras y el transporte masivo, y acosada por las constantes reacciones de ciudadanos que se sienten afectados por ella, la gestión de residuos siempre ha parecido el hijo no reconocido de los proyectos de infraestructura. Pero a pesar del contexto "ojos que no ven, corazón que no siente" (salvo que no funcionen correctamente), los residuos y la gestión de residuos son elementos críticos de la infraestructura pública, que contribuyen a la salud y la seguridad. Estos temas también han recibido atención durante mucho tiempo de parte de diversos comités de ASTM.

Residuos de la Gran manzana

La historia de la gestión de residuos de la ciudad de Nueva York ilustra la evolución de la forma en que el público en general ha considerado los residuos y el constante problema de dónde colocarlos. En los años 1600, cuando la ciudad aún era conocida como Nueva Amsterdam, la basura, los animales muertos y las cenizas simplemente se arrojaban en las calles. Durante la mayor parte de la historia subsiguiente de la ciudad, hasta que se abrió el relleno sanitario de Fresh Kills en Staten Island en 1947, los residuos se vertían en el océano. Cuando Fresh Kills cerró en el año 2001, las aproximadamente 14 millones de toneladas de residuos que se generaban anualmente necesitaban nuevos repositorios. Hoy en día, el 16,2% del total de los residuos de la ciudad se recicla o reutiliza, el 73,2% de los residuos sólidos mezclados no reciclables se transporta a vertederos, y el 26,8% se quema en plantas de producción de energía en Nueva York, Nueva Jersey y Pensilvania.

Gestión de residuos

"No hay una sola forma de manejar los residuos" explica Teresa Clark, vicepresidenta del comité de ASTM sobre Gestión de residuos (D34) y vicepresidenta de desarrollo de Enso Plastics en Mesa, Arizona. Desde la fundación del comité en 1980, sus estándares han tratado acerca del análisis de los componentes de los residuos sólidos. "Eso aún es importante", dice Clark, "pero ahora nos estamos concentrando más en cómo se manejan los desechos y si los manejamos de la manera más apropiada para prevenir consecuencias imprevistas".

Hay seis métodos para la gestión de residuos: reducir, o producir menos residuos; reutilizarlos; reciclarlos; dejar que se biodegraden; utilizar microorganismos para compostaje de forma aeróbica (con oxígeno) o anaeróbica (sin oxígeno); o colocarlos en un relleno sanitario, donde finalmente se descompondrán.

Para asegurarse de que los términos de los comercializadores sean precisos, las Guías Ecológicas de la Comisión Federal de Comercio de los Estados Unidos proporcionan una definición más detallada de los residuos verdes o ecológicos. Los productos que se pueden "recolectar, separar o recuperar de algún otro modo del flujo de residuos... para su reutilización o uso en la fabricación o ensamblaje de otro artículo" se consideran reciclables. Los productos biodegradables se descomponen finalmente en elementos que se encuentran en la naturaleza, desintegrándose o desapareciendo. Debe demostrarse científicamente que los productos de compostaje se descompongan en humus (composta utilizable), dióxido de carbono y agua de forma segura y oportuna, sin liberar toxinas ni niveles inaceptables de metales en el suelo.

Por otro lado, los rellenos sanitarios están diseñados para almacenar, compactar y enterrar residuos que no puedan reutilizarse, reciclarse ni compostarse. En un relleno sanitario anaeróbico seco, a prueba de fugas, sin aire, el gas se crea por descomposición bacteriana, volatilización (donde los residuos cambian de líquido o sólido a vapor) y reacciones químicas. El gas de relleno sanitario es un mezcla de cientos de gases diferentes, pero normalmente contiene entre 45 y 60% de metano, 40 a 60% de dióxido de carbono, y cantidades mucho más pequeñas de otros gases, de acuerdo con la antigüedad del relleno sanitario. Este gas rico en energía es una fuente renovable que puede usarse para reducir el consumo de combustible fósil.

Estándares para la gestión de residuos

"Estamos estudiando la gestión de residuos desde una perspectiva científica y de datos para borrar la idea de que solo hay una forma apropiada de manejar los residuos", dice Clark. Con ese fin, su comité está desarrollando pautas para crear una jerarquía de residuos específicos del producto (WK55328) y escribir casi 20 estándares adicionales que reflejarán los métodos actuales para el tratamiento, reutilización y recuperación de residuos.

Por ejemplo, la Guía para la operación de una planta de digestión anaeróbica (WK56175) muestra a los diseñadores de instalaciones de compostaje cómo medir la degradación dentro de los digestores, para que logren el máximo rendimiento y seguridad a la vez que reducen al mínimo el impacto ambiental. Otro estándar en desarrollo, Nueva clasificación para rellenos sanitarios en base al diseño, la operación y el impacto ambiental (WK55330), define los diferentes tipos de rellenos sanitarios.

La clasificación propuesta de materiales y productos degradables (WK56175) clasifica los productos de residuos en base a la forma en que se degradan. Es para personas que compran, venden y usan materiales y productos degradables. Y la práctica preliminar para la estimación de la persistencia ambiental de los materiales que usa cálculos de constante de velocidad de primer orden (WK56177) proporciona un estándar para el cálculo de cuánto tiempo se mantendrá intacto un producto en un cierto entorno.

Otros dos estándares en desarrollo, Guías para materiales destinados a desecho en plantas municipales de tratamiento de aguas residuales (WK57010) y para materiales destinados a desecho en rellenos sanitarios municipales (WK57011), respectivamente, alientan a las empresas a elegir materiales más ecológicos para fabricar sus productos y orienta a las municipalidades acerca de los tipos de productos de residuos que son adecuados para sus sistemas de rellenos sanitarios.

Descomposición del plástico

Uno de los productos de residuos más generalizados y persistentes es el foco de un Subcomité de ASTM sobre Plásticos y productos biológicos degradables en el medio ambiente (D20.96).

Se estima que anualmente se producen en el mundo 300 millones de toneladas de plástico. Solo se recicla el 10%. Cada año se arrojan cerca de 7 millones de toneladas al mar.5 Se dice que la famosa Isla de basura del Gran Pacífico es el vertedero más grande del mundo, con un estimado de seis veces más plástico que plancton. En los Estados Unidos, casi el 90% de los plásticos se entierra en rellenos sanitarios. Según el tipo de plástico utilizado, algunas botellas de plástico tardan entre 450 y 1000 años para biodegradarse.7

"En la década de 1990, las compañías afirmaron estar produciendo plásticos que se biodegradarían porque estaban utilizando almidón en su receta, lo que haría que el plástico se descomponga en un polvo fino. Pero en realidad no eran completamente biodegradables", explica Kelvin Okamoto, presidente del subcomité D20.96 y presidente de Green Bottom Line, una compañía de consultoría con sede en Indianápolis, Indiana. "Por lo tanto, era importante desarrollar pruebas para ver cómo se biodegradaban los plásticos y ponerse de acuerdo en lo que era biodegradación aceptable."

Según su tipo, los plásticos pueden compostarse, digerirse anaeróbicamente, biodegradarse en rellenos sanitarios, o someterse a biodegradación en suelo o marina. Según Okamoto, un estándar que estableció las bases para el compostaje de plástico industrial es el Método de prueba para determinar la biodegradación aeróbica de materiales plásticos en condiciones de compostaje controladas que incorporan temperaturas termofílicas (D5338). "Básicamente dice cómo probar para determinar qué tan rápido se biodegrada el plástico, y cuánto se biodegrada", dice.

Otro estándar, la Especificación para el etiquetado de los plásticos diseñados para compostarse aeróbicamente en plantas municipales o industriales (D6400), especifica lo que se necesita para que los materiales plásticos de una sola capa se consideren industrialmente compostables. "Piense en una copa o un vaso de ácido poliláctico, con una pajilla y tapa hechas del mismo material", dice Okamoto. Un tercer estándar es una Especificación para etiquetar artículos que incorporan plásticos y polímeros con papel y otros sustratos diseñados para compostarse aeróbicamente (D6868). El estándar D6868 define materiales compostables industriales que tienen varias capas; por ejemplo, una taza de café con un revestimiento de plástico compostable.

(Busque en el número de septiembre/octubre de SN un artículo con más información sobre los estándares y la bioeconomía).

Contención de residuos

Muchos de los estándares desarrollados por el Comité de ASTM sobre Geosintéticos (D35) aseguran que los residuos confinados no se filtren ni se infiltren en el suelo o en las aguas subterráneas. Se utilizan geomembranas (materiales impermeables de polímeros sintéticos) como revestimientos para contener gas o líquido en rellenos sanitarios rigurosamente diseñados.

"Los estándares que hemos desarrollado proporcionan una forma estricta de medir y gestionar las propiedades y el desempeño de geosintéticos específicos para contención de residuos", sostiene Sam Allen, vicepresidente de TRI/Environmental Inc. de Austin, Texas. Las características de durabilidad son la resistencia química, resistencia a la exposición a rayos UV (radiación ultravioleta) y propiedades de fricción de la interfaz que contribuyen a la estabilidad de los taludes.

El comité también emplea ciencia predictiva, mediante procedimientos de prueba acelerados, para determinar cómo una geomembrana puede desempeñarse durante la vida de diseño de la aplicación. Esto es especialmente importante para rellenos sanitarios, cuyo contenido puede necesitar de mucho tiempo para degradarse.

Además, el comité ha desarrollado estándares para localizar fugas en geomembranas enterradas y expuestas, tales como las Prácticas para métodos eléctricos de localización de fugas en geomembranas cubiertas con agua o materiales de tierra (D7007).

"Esos estándares no solamente proporcionan una guía para la búsqueda de fugas, sino que nos dan un informe sobre la eficacia de la construcción general y la instalación de la geomembrana", indica Allen.

Remediación de sitios de desechos

Cuando se eliminan los residuos, entran en acción los estándares desarrollados por el Comité de ASTM sobre Evaluación ambiental, gestión de riesgos y medidas correctivas (E50).

"Nuestros estándares comprenden básicamente cómo caracterizar un sitio que ha sido afectado ambientalmente, las herramientas necesarias para remediarlo, y cómo realizar una limpieza de consenso", indica Paul Sonnenfeld, presidente del subcomité de ASTM sobre Gestión de riesgos ambientales (E50.05) y miembro de ASTM por más de 20 años.

Entre los estándares que considera críticos para una remediación eficaz de la propiedad pública y privada ambientalmente dañadas se encuentran la Guía para el desarrollo de modelos conceptuales de sitios para lugares contaminados (E1689) y la Guía de acción correctiva de riesgos para liberaciones de productos químicos (E2081). Los estándares describen cómo desarrollar metas de remediación específicas del sitio basadas en el potencial de contacto humano con una sustancia peligrosa a través de inhalación, ingestión o contacto directo (es decir, las vías de exposición). También especifican cómo proteger a otros organismos vivos y su hábitat, o a los recursos naturales, que podrían verse afectados negativamente por la contaminación ambiental liberada o que ha emigrado desde una instalación de gestión de desechos.

Sonnenfeld también señala que la Guía para las limitaciones de actividad y uso, incluidos controles institucionales y de ingeniería (E2091), es importante porque describe las herramientas que deben utilizarse cuando los sitios de gestión y eliminación de desechos están cerrados pero aún contienen sustancias químicas residuales de riesgo. Ellas pueden aumentar el potencial de las vías de exposición, y por lo tanto requieren el monitoreo del sitio.

Marty Rowland, Gerente senior de proyectos de remediación ambiental del Departamento de Parques y Recreación de la ciudad de Nueva York y miembro del Comité E50 de ASTM desde 2010, ha sido un contribuyente importante a la Guía para el uso beneficioso de rellenos sanitarios y sitios afectados químicamente (E3033). Proporciona una forma de diseñar y construir rellenos sanitarios de acuerdo con el uso que tendrán después de su cierre, tales como una base firme para la instalación de parques solares o eólicos, e incluso una parte pública, y para revisar los datos a fin de comprobar si un sitio es seguro para su uso previsto.

Rowland también asesora a John Rosengard y al Subcomité E50.05 sobre cómo usar el estándar E3033 para ayudar a desarrollar una nueva Guía sobre el reconocimiento y la cesación del reconocimiento de la responsabilidad ambiental (WK57207). Rosengard, el contacto técnico del estándar WK57207, es fundador de ERCI, una compañía de software de Oakland, California. La meta del estándar propuesto, dice Rowland, es "reducir las responsabilidades y crear declaraciones realistas sobre los riesgos en los documentos del gobierno y del Consejo de Estándares de Contabilidad Financiera que los gobiernos y las corporaciones deben presentar para justificar las reservas disponibles de remediación de riesgos futuros".

Estándares de residuos en un futuro reglamentario incierto

Otro estándar potencialmente influyente es la Guía de gestión de infraestructura pública, que se encuentra actualmente en borrador (WK53277; ver la página XX). El estándar propuesto considera la gestión de residuos, así como otros 14 tipos de infraestructura, incluida la naturaleza. Según Rowland, la guía da a los funcionarios elegidos una forma de calificar la infraestructura bajo su jurisdicción y tomar decisiones acerca de la gestión de la infraestructura y la inversión de manera "transparente, responsable y libre de favoritismo político". Así, dice, "las ciudades pueden comprender mejor cómo gastar los billones de dólares con eficacia e inteligencia, con participación de la comunidad. Dado que la mayor parte del desarrollo de infraestructura tiene un efecto sobre la naturaleza, un factor importante en la implementación de esta guía es el agrupamiento de los impactos para asegurar que ningún tipo de infraestructura se conciba como un silo o como algo en sí mismo, y que todo tipo de infraestructura sea un todo integrado."

Simultáneamente, el Comité D35 de ASTM está desarrollando un nuevo Subcomité sobre Especificaciones de productos geosintéticos (D35.06), para asegurar que se utilicen de forma apropiada en sus muchas aplicaciones ambientales y civiles. Allen indica que el nuevo subcomité podría tener especial relevancia, dada la gran posibilidad de reducciones en las regulaciones ambientales prescriptivas.

Sin embargo, Teresa Clark sostiene que independientemente de las decisiones sobre el presupuesto federal y la inversión en infraestructura, la responsabilidad permanente del sector de gestión de residuos es concentrarse constantemente en las preocupaciones ambientales y en ser más proactivo y colaborativo en la creación de guías estandarizadas. "No podemos tener estándares sólidos sin la participación de las personas que producen los residuos", dice. "Necesitamos un espectro completo de las partes interesadas para cerrar la brecha entre quienes los crean y quienes lo manejan."

Adele Bassett es una escritora independiente que ha cubierto de todo, desde pandillas juveniles en Colorado hasta terremotos en Connecticut, mientras trabajaba para una amplia variedad de empresas y publicaciones. Tiene un grado de Bachiller en Letras en inglés, una maestría en Periodismo y un MBA.