Las nuevas infraestructuras de recogida de residuos en ciudad
Viernes, 18 Febrero, 2022Hoy, en la web del Colegio de Ingenieros Técnicos de Obras Públicas, recogemos uno de los artículos técnicos incluidos en el número 420 de Cimbra, la revista de la Ingeniería Civil del CITOP. En él, se recoge la experiencia de Envac, una empresa sueca que desarrolla sistemas de recogida de basuras en las ciudades.
Así, la recogida neumática de residuos está enfocada a la liberación de espacio en entornos urbanos, así como a una eficiente gestión de un elemento, la basura, que siempre ha resultado incómodo al ser humano.
La empresa sueca Envac, especializada en sistemas de recogida de residuos, ha llevado a cabo una infraestructura capaz de asimilar el servicio de recogida de residuos a cualquier otro servicio básico que pensemos, como agua sanitaria, saneamiento, electricidad, etc.
De esta manera, en una explicación previa sobre este mecanismo, cabe destacar lo siguiente: la basura se introduce a través de compuertas y/o buzones de vertido situados, respectivamente, en los edificios o en vía pública, uno para cada fracción. El sistema es estanco, a partir de aquí nadie vuelve a entrar en contacto con el residuo.
Las bolsas se almacenan temporalmente en la válvula situada debajo de estos puntos de vertido que, una vez llena, es vaciada automáticamente por el sistema de control de la central de recogida. Ésta que se puede situar en la periferia del área y se conecta a los puntos de vertido mediante una red de tuberías enterradas.
En este sentido, hay que tener en cuenta dos parámetros. En primer lugar, la máxima distancia de aspiración, que es dos km. El segundo, que el número máximo de viviendas equivalentes (incluida vivienda pura y otros usos) es alrededor de 10.000.
El sistema aspira el residuo a intervalos regulares o por niveles de llenado, creando una corriente de aire de 70 km/h y 6 m3/sg en la tubería de acero al carbono de 50 cm de diámetro.
El aire de transporte que proviene del exterior, tras su utilización en la central, es separado de los residuos en un ciclón y forzado a circular a través de una sala de filtros, donde se eliminan olores y partículas sólidas en suspensión, devolviéndose nuevamente a la atmósfera en condiciones óptimas.
Aspectos técnicos para su implementación
Como toda infraestructura que discurre totalmente enterrada y, al tratarse de un fluido en movimiento forzado que transporta material de muy distinta forma y peso (desde la más liviana como la fracción Reciclables, a la más densa y pesada como la fracción Orgánica pura pasando por la de Resto o Papel y Cartón), es necesaria que la Ingeniería tenga en cuenta ciertos aspectos técnicos a la hora de diseñar su implantación en un desarrollo, casco urbano o edificio singular.
Para ayudarnos a explicar estos detalles, vamos a diferenciar las tres partes del sistema:
- Central de recogida. Donde se albergan todos los elementos que hacen posible la aspiración y en donde están los contenedores de las distintas fracciones. Dependiendo de su tamaño (en función del número de viviendas equivalentes a servir), puede ubicarse en el sótano de un edificio singular o ser un edificio independiente, integrándose con el entorno, según la orografía y gustos del Ingeniero proyectista, puesto que puede enterrarse, semienterrarse o ir en superficie.
- Puntos de vertido. Son los puntos en donde el usuario deposita las bolsas de las distintas fracciones. Si es en un edificio singular o vivienda nueva, puede colocarse en todas las plantas del edificio, pero si se trata de una zona de chalets o un casco consolidado, irían en la vía pública.
En estos puntos, se produce un almacenamiento breve y temporal de las bolsas. Esto se consigue porque, como se puede apreciar en la imagen, éstas quedan retenidas en la válvula de descarga (al final de cada bajante o vertical), la cual, a través de una compuerta de accionamiento neumático, conecta con la tubería horizontal de transporte.
En calle, Envac tiene desarrollada una pieza en T, hermética, que aloja a la válvula y la conecta con la tubería principal. Se puede trabajar en cotas de profundidad de entre 2 y 3,5 m, en función de la capacidad necesaria y del terreno en el que se trabaje.
Otra ventaja de estas piezas en T, a diferencia de las simples arquetas, además de la más importante de que no entra nada de agua, es que pueden intercalarse otros servicios, agua, luz, gas, etc., puesto que tienen bastante espacio entre ellas.
En aquellos puntos que sean final de recorrido, existirá una válvula por la que entra el aire de transporte en el momento de la aspiración, siendo necesario como mínimo 1 m2 de apertura libre. Además, si se trata de un cuarto de válvulas de un edificio, debe contar con una compuerta cortafuegos, además de un enclavamiento a nuestro sistema de control para detectar fuego y cortar la aspiración instantáneamente.
- Tubería de transporte. Recordemos que, independientemente de que se recojan una o varias fracciones, solo existe una tubería de transporte. Ésta es de acero al carbono de 500 mm de diámetro, desde que nace en las compuertas o buzones de vertido hasta que llega a la central de recogida. El espesor se calcula en función de varios parámetros: la carga de residuo y la experiencia adquirida en los distintos países en donde Envac opera. La distancia, la cantidad de residuo, el tipo de residuo, las pérdidas de carga, etc. dimensionarán las paredes de esta tubería, la cual crece hacia afuera manteniendo el diámetro interior constante.
Dependiendo del tamaño y de las ramificaciones de esta red, existen válvulas de seccionamiento para evitar pérdidas de carga en los colectores principales de recogida. Junto a la tubería de transporte y, en paralelo, discurren unas canalizaciones por donde se llevan los cables de comunicaciones de baja tensión y los tubos de aire comprimido para accionar los pistones de cada una de las válvulas de seccionamiento y vertido de la instalación.
Como detalles más significativos para su implantación tenemos que la pendiente máxima de la tubería de transporte no puede exceder de ±20% y cada 80m tiene que haber una compuerta, a modo de registro de inspección, para comprobar soldaduras internas o posibles atascos del sistema.
Campos de aplicación
La mayoría de los más de 1.000 sistemas implantados por Envac en todo el mundo dan servicio a desarrollos residenciales o a cascos históricos, pero éstas no son sus únicas aplicaciones. Así, los sistemas de recogida neumática son instalados en:
- Grandes zonas residenciales.
- Cascos históricos o consolidados.
- Sector sanitario:
Hospitales (en los que, además de los residuos habituales, se recogen ropa y residuos infecciosos).
Residencias de la tercera edad.
- Edificios singulares:
Aeropuertos – en las terminales, fingers y zonas de catering.
Cocinas industriales, que recogen residuo orgánico triturado.
Centros comerciales.
Rascacielos.
Complejos turísticos.
Evidentemente, se consiguen multitud de ventajas frente a la recogida tradicional. Las más importantes son las derivadas de la ausencia del camión de recogida circulando por todas las calles e intersecciones del ámbito de actuación.
Este sistema convierte el servicio de recogida de residuos en una infraestructura urbana inteligente totalmente enterrada que mejora la salud, la calidad de vida y la seguridad del ciudadano.
Afortunadamente para los ciudadanos, la mentalidad está cambiando. Hace años los planificadores urbanísticos, al diseñar o rehabilitar un barrio o distrito, no tenían en cuenta el servicio de recogida de basuras, o lo hacían en menor medida que cuando analizaban otra infraestructura.
La calidad del aire es otro aspecto, derivado de la ausencia de camiones, que más se destaca como beneficio a la ciudad. No solo es el motor de combustión el que genera problemas de salud a los ciudadanos, sino que aún son más dañinas las pequeñas partículas de los frenos, la fricción de las ruedas contra el asfalto y los efectos de otras partes de los vehículos de recogida durante sus desplazamientos.
Smart City
Envac es Smart City por su sistema de control con Inteligencia Artificial, por las compuertas Touchless con control de accesos y por su nueva APP de usuario.
El nuevo sistema de control con IA ha permitido elevar el nivel de interacción con el sistema de una manera exponencial. Anteriormente y desde que Envac inventó el sistema en 1961, siempre se han instalado sensores de llenado para hacer una recogida estructurada por combinación de horarios y niveles, además de contar con otros sensores en diferentes partes del sistema que nos permitieran un mayor control en tiempo real.
Pero ha sido a partir de este nuevo sistema de control y de los avances electrónicos de microchips y pantallas, así como de los teléfonos inteligentes, que hemos podido desarrollar una APP de usuario que, contando con múltiples sensores en cada compuerta y válvula del sistema, puedan dar otra dimensión al servicio de recogida de residuos.
Un usuario será capaz de saber si su punto de vertido está disponible y a qué nivel de llenado se encuentra, especialmente si es un usuario profesional (restaurante, hospital, centro comercial, etc.).
La APP, asimismo, informará acerca del grado de reciclaje que hay en el conjunto de una ciudad e incluso de barrio o de una urbanización, será capaz de “hablar” con el sistema de forma bidireccional, a través de las pantallas de cada punto de vertido, mediante las cuales los Ayuntamientos podrán preguntar e incluso mandar información a los usuarios.
Poco a poco, se va imponiendo el Pay as You Throw como sistema justo para el pago del servicio de recogida. Los sistemas de Corea del Sur o de Bergen, en Noruega, ya están operativos bajo dicho concepto, con tarjetas de usuario que se comunican con el sistema Envac suministradas por los propios ayuntamientos.
Alineado con los Objetivos de Desarrollo Sostenible
- ODS3. Con un sistema de recogida neumática Envac, se evitan 11.730 kg de CO2 y 4,9 tep (tonelada equivalente de petróleo) al año, por cada ruta de camión eliminada.
- ODS3. La tecnología Envac de recogida neumática de residuos contribuye al BIENESTAR HUMANO reduciendo los niveles de ruido en un 80% y de malos olores en un 99% y mejorando las condiciones higiénicas.
- ODS5. Envac está trabajando en el desarrollo de un Plan de Igualdad de Género, según lo establecido en las leyes locales de cada país.
- ODS6. Con los sistemas Envac, se minimiza el consumo de agua y de productos químicos empleados en la limpieza de contenedores.
- ODS7. Envac utiliza tecnología sostenible y menos contaminante, reduciendo el consumo de combustibles fósiles. Algunas centrales de recogida han implementado soluciones de energía fotovoltaica.
- ODS7. La versatilidad de los sistemas de recogida neumática Envac permite extender fácilmente la recogida de nuevas fracciones de residuos sin requerir nuevas rutas de camión.
- ODS8. Los sistemas Envac dignifican el trabajo de los empleados de la basura eliminando, el contacto directo con la misma y el trasiego manual.
- ODS9. Las infraestructuras operativas de los sistemas Envac incorporan inteligencia artificial para optimizar la gestión.
- ODS11. Los sistemas Envac contribuyen a crear ciudades y comunidades sostenibles, permitiendo integrar la recogida de residuos como una infraestructura básica más.
- ODS11. Los puntos de vertido de Envac sustituyen contenedores en las calles, lo que libera más del 50% del espacio de la superficie que ocupan.
- ODS13. La resiliencia y la robustez de los sistemas Envac les permite soportar eventos climáticos adversos (tornados, huracanes, trombas marinas, etc.).
- ODS13. El sistema Envac contribuye a reducir los efectos de las “Islas de calor urbano”.
Autor. Óscar Molina Jorge, Ingeniero Técnico de Minas, Graduado en Ingeniería de la Energía y Máster en Energías Renovables. Doctorando en Ingeniería de Instrumentación Industrial aplicada al Transporte Inteligente y Energía Sostenible.
Puedes acceder al artículo completo en el número 420 de Cimbra.
