6.1. Introducción
En este módulo se aborda la estimación de las emisiones de metano (CH4) desde los vertederos de residuos sólidos (VRS), el tratamiento de las aguas residuales y las emisiones de óxido nitroso (N2O) procedentes de las aguas albañales generadas por el hombre.
El metano es el GEI más importante generado por la disposición y tratamiento de los desechos, especialmente desde los sistemas anaerobios utilizados para el manejo de los desechos biodegradables resultantes de las actividades humanas: los rellenos sanitarios y el tratamiento de las aguas residuales.
6.2. Emisiones de Metano (CH4) por la Disposición en la Tierra de Desechos Sólidos
En esta sección se efectúa la estimación de las emisiones de metano procedentes de los vertederos de residuos sólidos. La descomposición anaerobia de la materia orgánica, en vertederos de residuos sólidos, por parte de las bacterias metanogénicas es fuente de emisiones de CH4 que escapan a la atmósfera. Se estima que esta fuente representa entre el 5% y el 20% de las emisiones antrópicas de CH4 en todo el mundo (IPCC-OECD-IEA, 1997; US EPA, 1994; IPCC, 1992).
Las GR (IPCC-OECD-IEA,1997) plantean dos métodos para estimar las emisiones de CH4 procedentes de los sitios de disposición de desperdicios sólidos: el método por defecto (Tier 1) utilizado en los inventarios de 1990 y 1994 y el método de "Descomposición de Primer Orden" (FOD) (Tier 2). La principal diferencia entre los dos métodos, es que el método FOD produce un perfil de emisión en función del tiempo que refleja mejor el verdadero patrón de los procesos de descomposición de los desperdicios en el tiempo. El método por defecto está basado en la asunción de que todo el CH4 potencial es emitido en el año en que fue dispuesto el desperdicio. Este método, proporcionará un estimado anual razonable de las emisiones reales, si la cantidad y composición del desperdicio depositado ha sido constante o de poca variación en un período de varias décadas (GBP: IPCC, 2000).
Es una buena práctica utilizar el método FOD aunque la posibilidad de su uso depende de las circunstancias nacionales. La aplicación de este método, requiere disponer de información sobre algunos parámetros fundamentales sobre los cuales no se proporcionan valores por defecto. Se requiere además, información actual e histórica sobre las cantidades que se disponen de desperdicios en los vertederos, su composición, así como de las prácticas de disposición durante varias décadas. Por lo general, esta información no está disponible en el país. A partir de lo anterior, y siguiendo el árbol de decisión correspondiente (Fig. 5.1 de las GBP), en el inventario, se estiman las emisiones de CH4 utilizando el método por defecto del IPCC. Los análisis de incertidumbres en las emisiones, desde esta categoría de fuentes, verifican que estas pueden se altas - quizás hasta un factor de dos.
La metodología por defecto en las Guías establece para el cálculo de las emisiones en Gg/año, la siguiente expresión:
Emisión (CH4) = (RSUT x RSUF x FCM x COD x CODF x F x 16/12 -R) x (1 -OX) (6.1)
Donde:
RSUT = Total de residuos sólidos municipales
generados (Gg/año).
RSUF = Fracción de RSU dispuestos en
los VRS.
FCM = Factor de corrección para el metano (fracción).
COD = Carbono orgánico degradable (fracción).
CODF = Fracción de COD asimilado.
F = Fracción de CH4 en el gas en el
vertedero (valor por defecto 0,5).
R = Metano recuperado (Gg/año).
OX = Factor de oxidación (el valor por defecto
es 0).
En el enfoque del método por defecto de las GR (IPCC-OECD-IEA, 1997) se supone que el metano se libera en el mismo año en que los desechos se disponen en el relleno. Esto no es lo que sucede realmente, pero proporciona una primera aproximación a las emisiones reales. Además, la descomposición del carbono orgánico que se deposita en los VRS no es total y parte de este permanece durante largo tiempo en el relleno. El metano producido, cuando no es recuperado, es emitido totalmente a la atmósfera.
Para el cálculo de las emisiones, dada la ausencia de estadísticas detalladas en el país en este sector para el año de inventario, se procedió inicialmente a la estimación del total de residuos sólidos urbanos generados y eliminados en vertederos de residuos sólidos. Para esto, se determinó la población cuyos desperdicios se llevan a vertederos de residuos sólidos - fundamentalmente la población urbana.
En 1996 existía en el país un índice de urbanización del 74,6% lo que se traduce en un total de 8 234 797 habitantes que conformaban la población urbana en ese año. La población rural estaba formada por 2 803 805 habitantes. De la población rural se asumió que el 1,8% recibía servicio de recogida de residuos sólidos lo que se traduce en un total de 50 468 habitantes. Se asume también, que el resto de la población no tributaba a un sistema centralizado de disposición de los residuos.
El grupo de asentamiento rural señalado anteriormente tiene uno de los índices más bajos de generación de desechos (0,15 kg/hab.día). La generación media percápita de residuos sólidos en las ciudades para 1996 fue de 0,518 kg/hab/día (Fig. 6.1). A partir de la generación media percápita de residuos sólidos y los datos de población para ambos sectores y considerando que el 90% de los residuos sólidos recogidos en áreas urbanas es dispuesto en vertederos de residuos sólidos, se estimó un total de 1 403.9 Gg de residuos "sólidos urbanos".
El segundo paso del cálculo lo constituyó la determinación del factor de corrección para el metano. Para esto, se estimó la proporción de desperdicios dispuestos - por peso para cada tipo de vertedero- , del total anual de residuos sólidos y a partir de éstos, se seleccionaron los factores de corrección para el metano y se calculó el factor ponderado de corrección para cada tipo y el total.
En las GR (IPCC-OECD-IEA, 1997), los vertederos de residuos sólidos (VRS) se dividen en "controlados" y "no controlados" en dependencia del grado y del tipo de control activo en el vertedero. Un vertedero "controlado" debe disponer de una ubicación controlada de los residuos –áreas específicas de disposición, control de fuegos etc.–, e incluirá, al menos, uno de los siguientes aspectos: Material para cobertura, compactación mecánica, o nivelación del residuo. Todos los otros VRS que no caen en la anterior categoría son definidos como vertederos "no controlados" y son subdivididos en profundos (³ 5m de profundidad de los desperdicios) y poco profundos o superficiales (< 5 m de profundidad).
Figura 6.1. Generación promedio de residuos sólidos
urbanos en Cuba (fuente OPS/OMS, 1997).
Tabla 6.1. Cálculo del factor de corrección para el metano. Valores por defecto.
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El tercer paso comprendió la estimación de la tasa de producción de metano por unidad de desperdicio. Para esto, se calculó la fracción de carbono orgánico degradable en los RSU. Esta se calculó sobre la base de la composición de los desechos en el país y valores por defecto indicados en las guías para el carbono orgánico degradable de cada fracción de los desechos. Se utilizó para esta estimación la siguiente ecuación:
Porcentaje de CODpor peso = 0.4 (A) + 0.17 (B) + 0.15 (C) + 0.30 (D) (6.2)
Donde:
A = Porcentaje de los RSU que corresponden al papel y
los textiles
B = Porcentaje de los RSU que corresponden a los desechos
de jardín
C = Porcentaje de los RSU que corresponden a restos de
alimentos.
D = Porcentaje de los RSU que corresponden a madera y
paja.
Se utilizan datos de la caracterización de los Desechos Sólidos Comunales de Cuba citados en OPS-OMS (1997), combinados con valores por defecto de las guías para desechos húmedos o frescos. Se incluye la fracción de textiles que aparece en el informe antes citado. Debe señalarse, que ese análisis porcentual de los subproductos contenidos en los residuos sólidos urbanos en Cuba, corresponde al año 1989. En la preparación del inventario no se dispuso de resultados de estudios sobre este tema desarrollados, para todo el país, en fecha más cercana al año 1996, debido a lo cual los resultados obtenidos incrementan su nivel de incertidumbre
El cálculo del porcentaje de COD utilizando la ecuación 6.2, dio 0,17. Este valor, es próximo al recomendado por defecto en las GR (IPCC-OECD-IEA, 1997) y a valores utilizados, para esta estimación, por otros países de América Latina. Para la fracción del COD que realmente se degrada se empleó el valor por defecto de 0,77 recomendado en las guías.
Al no disponerse de datos locales, con relación a la fracción de carbono liberado como metano, se utilizó también el valor por defecto de las guías. La recuperación anual de metano correspondiente a la quema en antorchas o a los sistemas de recuperación como energía se asume como 0 para el año de inventario. Además, el valor utilizado como factor de corrección para la oxidación del metano es OX = 0 que es el recomendado, por el momento, en las guías.
A partir de los datos anteriores, se calculó la tasa potencial de generación de metano por unidad de desperdicio, la tasa real de generación de metano para el país, así como el total bruto anual de metano generado. La emisión neta anual de este GEI, resultó 56,36 Gg - inferior a la estimadas para 1990 (71,09 Gg), pero es muy cercana a la calculada para 1994 (55,91 Gg).
6.2.1. Ejemplo Comparativo del Método por Defecto y el Método de Descomposición de Primer Orden (FOD) para el Cálculo de las Emisiones de Metano (CH4)
A manera de ejemplo y con el objetivo de complementar los resultados obtenidos y descritos anteriormente, en este epígrafe, se realiza una comparación de los métodos por defecto y FOD recomendados en las Guías del IPCC. Esta comparación se realiza para un solo vertedero controlado del país, del que se dispone de la información necesaria para la aplicación de ambos métodos (Tablas 6.2 y 6.3).
Tabla 6.2. Residuos sólidos dispuestos por año en el vertedero.
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Tabla 6.3. Composición de los residuos (fracción en peso).
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Como primer paso, se calcularon las emisiones por la expresión conocida del método por defecto de las GR (IPCC-OECD-IEA, 1997 expresado anteriormente en la ecuación 6.1. En esta, para el año inventario (1996) sus componentes tienen los siguientes valores:
RSUT = Total de residuos sólidos
municipales generados = 254 Gg/año.
RSUF = Fracción de RSU dispuestos en
el VRS = 1.
FCM = Factor de corrección para el metano, para
vertedero controlado =1.
COD = Carbono orgánico degradable (fracción).
CODF = Fracción de COD asimilado.
F = Fracción de CH4 en el gas del vertedero
(valor por defecto = 0,5).
R = Metano recuperado (Gg/año).
OX = Factor de oxidación (valor por defecto =
0).
El cálculo del Carbono Orgánico Degradable (COD) se realizó a partir de los datos de la composición de los desperdicios obtenida en 1989 y según la expresión de la ecuación 6.2. Para el año 1996 se obtuvo un valor del COD igual a 0,173. Además, para la fracción de carbono que realmente se degrada, se tomó el valor por defecto de CODF = 0,77 y al no haber recuperación de metano R= 0. Sustituyendo estos valores en la ecuación 6.1 se obtiene una emisión de metano igual a 22,6 Gg/año.
Por otra parte, en el método FOD se plantea calcular las emisiones por la siguiente expresión:
Donde x varía desde el año inicial hasta el año de inventario t.
t = Año del inventario(1996).
x = Años para los cuales se introducen los datos.
A = (1-e-k)/k constante de normalización
de la sumatoria.
L0(x)= Generación potencial de metano
= (FCM(x) · COD(x) ·CODF
·F
·
(16/12)) (Gg CH4/Gg desperdicio).
k= Constante de velocidad de generación de metano
( se toma 0,05 1/año que es el valor por defecto sugerido en el
método, cuando no se tiene información local.
Para calcular los valores de Lo se tomaron para FCM(x), CODF y F los mismos valores, por defecto, que en el primer método. El valor de COD(x) se varió de acuerdo a las composiciones conocidas de los desperdicios.
Los valores de Lo calculados para los tres períodos, en que se dispone de datos, fueron los siguientes (Tabla 6.4):
Tabla 6.4. Valores calculados para COD y Lo.
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Los resultados obtenidos para el método FOD se muestran en la Tabla 6.5. Este método proporciona una emisión de 12,5 Gg/año - un poco más de la mitad que el valor obtenido con el método por defecto que fue de 22, 6 Gg/año). Esto podría indicar una sobrestimación de las emisiones en el país a partir de esta categoría de fuente al utilizar el método por defecto. Este aspecto, se suma a las reconocidas incertidumbres originadas por el uso de factores por defecto en muchos de los pasos de la estimación - incluyendo el método FOD- debido a la ausencia de resultados experimentales en el país sobre este tema y a una pobre calidad de la información disponible. Se requiere mejor información para obtener una mayor claridad sobre este asunto así como extender la obtención actual de datos experimentales a más regiones del país.
Tabla 6.5. Resultados obtenidos mediante la aplicación del método FOD.
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Suma total (Gg) |
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6.3. Emisiones de Metano Procedentes del Tratamiento de las Aguas Residuales
El tratamiento - bajo condiciones anaerobias- , de aguas residuales con elevado contenido de material orgánico, incluidas las aguas residuales domésticas y comerciales y algunos efluentes industriales, puede dar origen a cantidades considerables de metano. Se ha estimado que las emisiones de este gas, procedentes de los efluentes industriales, oscilan entre 26 y 40 Tg (IPCC/OECD/IEA, 1997) mientras que las de las aguas residuales domésticas y comerciales se elevan a unos 2 Tg/año. Tomadas en su conjunto, representan entre el 8% y el 11% de las emisiones de metano en todo el mundo (IPCC, 1995).
En el inventario se calculan, por separado, las emisiones generadas por el tratamiento de dos tipos principales de aguas residuales:
La DBO indica la cantidad de carbono biodegradable aeróbicamente, mientras que la DQO indica la cantidad total de carbono, tanto biodegradable como no biodegradable, que puede oxidarse.
Con relación a los datos necesarios para los cálculos, debe decirse que no pudo disponerse de datos de calidad a escala local pese a los esfuerzos desarrollados para su captación en varias instituciones cubanas vinculadas al tema y que disponen de inventarios de fuentes de contaminantes. Una parte importante de los datos necesarios para la estimación de las emisiones de GEI en este sector, no se captan de forma sistemática por el sistema de la Oficina Nacional de Estadísticas aunque se dan pasos para su instrumentación.
Esta situación motivó la utilización de valores por defecto recomendados por las GR (IPCC-OECD- IEA, 1997), las GBP (IPCC, 2000) y otras metodologías (US EPA, 1996, CORINAIR, 1996; Economopoulos, 1993) así como estimaciones de la generación de aguas residuales sobre la base de los datos de actividad disponibles, especialmente datos de población, producción industrial en los diferentes tipos de fuentes etc, y también, información acerca de los sistemas de tratamiento utilizados.
La metodología de cálculo utilizada - que es la más simple a partir de los datos de actividad disponibles en el país- , da cuenta de las emisiones procedentes de las aguas residuales y los lodos. En ambos casos, el método incluye tres partes: el total de materia orgánica; los factores de emisión; y las estimaciones de las emisiones. El material orgánico en las aguas residuales o los lodos, medido como DBO o DQO, se multiplica por el factor medio de emisión para cada fuente de aguas residuales o de lodos a fin de obtener una estimación de las emisiones.
6.3.1. Aguas Residuales Domésticas y Comerciales
En los países desarrollados la mayor parte de las aguas residuales domésticas y comerciales son manejadas en instalaciones de tratamiento aeróbicas y lagunas. En los países en desarrollo, solo una porción de estas aguas es colectada en sistemas de alcantarillado y la restante finaliza en fosas y letrinas. En ocasiones se da el caso, de que algunos efluentes industriales se descargan en las líneas municipales del alcantarillado donde se combinan con las aguas domésticas.
Las GR describen un método simple para calcular las emisiones de CH4 procedentes del manejo de las aguas domésticas y comerciales. Las emisiones son una función de la cantidad de desperdicios generada y un factor de emisión que caracteriza el grado en el cual estos desperdicios generan CH4. Cualquier CH4 que es recuperado y quemado o utilizado para energía, deberá ser sustraído del total de emisiones. Esta ecuación general simplificada es como sigue:
En dependencia de la disponibilidad de datos de actividad y factores de emisión, este método puede ser aplicado en varios niveles de desagregación. La información disponible para esta categoría de fuente emisora solo permite, por el momento, estimar las emisiones a un nivel alto de agregación (nivel de país). En el seguimiento del árbol de decisión correspondiente (Fig. 5.2 de las GBP: IPCC, 2000) se verifica que se dispone de datos para caracterizar las fuentes, pero que no se dispone - en la extensión requerida- de parámetros específicos para el país para el método del IPCC. Bajo estas circunstancias, el árbol de decisión recomienda estimar las emisiones utilizando el método del IPCC y parámetros por defecto.
Para la aplicación del método completo, un primer paso es la selección del factor de emisión para cada tipo de desperdicio y que es una función del potencial máximo de generación de metano (Bo) y el promedio ponderado de los factores de conversión de metano (FCMs) para los diferentes sistemas de tratamiento utilizados en el país.
Donde:
Bo = Capacidad máxima de producción
de metano (kg CH4/kg DBO o kg CH4/kg DQO).
FCM = Factor de conversión de metano (fracción).
Una buena práctica, es utilizar datos específicos del país para Bo. Si estos no están disponibles, puede utilizarse un valor por defecto. Las GR (IPCC-OECD-IEA, 1997) sugieren un valor de 0,25 kg CH4/kg DQO (demanda química de oxígeno) sobre la base de un cálculo teórico. Las GBP (IPCC, 2000) recomiendan además utilizar un valor por defecto de 0,6 kg CH4/kg DBO (para el caso en que se trabaje en función de la DBO).
El FCM es una estimación de la fracción de DBO o DQO que realmente se degrada anaeróbicamente. El primer paso para determinar su valor, es caracterizar los sistemas de tratamiento en el país. En las GR (IPCC-OECD-IEA, 1997) este valor se calcula mediante:
Donde:
WSix = Fracción del agua residual del
tipo i tratada utilizando el sistema de tratamiento x.
FCMs = Factores de conversión de metano
de cada sistema de tratamiento de aguas residuales, x.
Las Guías del IPCC proporcionan un cálculo separado para las aguas residuales y la remoción de lodos desde estas aguas. El primer paso para el cálculo de las emisiones es la estimación del total de las aguas residuales y los lodos orgánicos generados. Esta estimación depende de la población cuyas aguas residuales reciben tratamiento. Al igual que para los desechos sólidos, se parte aquí del total de población urbana del país con algunas correcciones derivadas del sector rural, asumiendo que en las zonas rurales el tratamiento de las aguas residuales es limitado o nulo.
En 1996 (CITMA, 1999), el sector urbano - se asumen para 1996 los mismos porcentajes de cobertura reportados para 1997- contaba con una cobertura de alcantarillado del 44,3% lo que representa un total aproximado de 3 657 701 personas que disponían de este servicio. Además un total de 4 070534 personas, tenían cobertura de fosas sépticas y letrinas. Además, 306 013 personas, del sector rural lo tenían de alcantarillado y 1 989 087 personas en fosas y letrinas. Esto hace un total de 10 023 335 personas con algún tipo de cobertura. Al cierre de 1997 el albañal evacuado ascendía a 588 millones de metros cúbicos y de este volumen solo el 17% recibía algún tipo de tratamiento. El resto, se vertió sin tratamiento al suelo, cursos de agua y zonas costeras.
El dato de actividad para esta categoría de fuente, es la cantidad de desperdicio orgánico en el país. El desperdicio orgánico es una función de la población humana y la generación de desperdicios por persona, y es expresado en términos de la demanda bioquímica de oxígeno (kg DBO/año).
Donde:
TOW = Desperdicio orgánico total (kg DBO/año).
P = Población humana (miles de personas).
Ddom = Componente orgánica degradable
(kg DBO/1000 personas/año).
Dada la falta de disponibilidad de información local de calidad, en este sector, referente al año 1996, para el cálculo de las emisiones se utilizó un valor de 14 600 kg DBO/1000 personas/año a nivel general en Cuba. Este valor es el recomendado en las Guías para América Latina y otras regiones. Se asume como cero a la fracción del componente orgánico retirado como lodos. Estos datos proporcionan un estimado total de las aguas residuales orgánicas domésticas/comerciales generado en el país y que importó en ese año un total de 146 340 691,00 kg DBO/año.
El siguiente paso correspondió a la estimación del factor de emisión para los sistemas de tratamiento de las aguas residuales y los lodos domésticos y comerciales. En la Tabla 6.6 se ofrecen los datos utilizados para esta estimación considerando los valores por defecto de las Guías del IPCC para el caso general de sistema de tratamiento no especificado.
El valor por defecto (teórico) para la capacidad máxima de producción de metano en las aguas residuales es de 0,63 kg CH4/kg DBO si se toma en cuenta que el valor de la DQO es entre 2 y 2,5 veces mayor que la DBO (el valor de 0,63 se utilizó en sustitución al recomendado en las Guías de 0,25 para este tipo de aguas residuales). El factor de emisión medio para las aguas residuales domésticas/comerciales resultó 0,09 kg CH4/kg DBO.
Tabla 6.6. Estimación del factor de emisión
para los sistemas de tratamiento de las aguas residuales
domésticas y comerciales. Cuba. Año 1996.
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kg CH4/kg DBO |
kg CH4/kg DBO |
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De igual forma, a la expuesta anteriormente, se procede a la estimación de los factores de emisión para los sistemas de tratamiento de los lodos domésticos y comerciales. Estos factores no fueron estimados por no disponerse de la información necesaria para el cálculo. No obstante se estima que las emisiones en el país, por este concepto, son insignificantes.
Para la estimación de las emisiones de metano, procedentes de las aguas residuales domésticas/comerciales, se partió del total de las aguas residuales orgánicas domésticas/comerciales del país en 1996 y el factor de emisión medio calculado en la Tabla 6.3. Esto proporcionó una emisión neta estimada de 12,54 Gg de CH4 (superior en 5,19 Gg a las emisiones de 1994) por este concepto –considerando como cero la cantidad de metano recuperado y/o quemado en antorchas. Ese cambio en las emisiones, es debido al incremento de la población con cobertura de saneamiento y a la consideración de un valor de 0,17 para la fracción de aguas tratadas. Ese valor reportado para el país (CITMA, 1999) es superior al valor por defecto para América Latina (0.1) utilizado en los inventarios de 1990 y 1994. No se efectuó recálculo de esas emisiones por no disponerse de información acerca de los valores correspondientes para 1990 y 1994. Debido a lo anteriormente mencionado, se decidió mantener el valor por defecto utilizado.
Evaluación de Incertidumbre
En las GBP (IPCC, 2000), aparecen los siguientes rangos por defecto para los parámetros utilizados en la estimación anterior: Población (± 5%); DBO/persona (± 30%); Bo (± 30%). Para la fracción tratada aneróbicamente, el rango de incertidumbre debe ser determinado por criterios de expertos teniendo en cuenta que esta es una fracción y las incertidumbres no pueden estar fuera del rango ente 0 y 1. Por esta vía, se asignó un valor desde – 0,07 hasta + 0,01.
6.3.2. Efluentes y Lodos Industriales
Los efluentes industriales pueden ser tratados en el sitio o expulsados hacia los sistemas domésticos de alcantarillado. En el caso de que existan expulsiones hacia los sistemas domésticos de alcantarillado, las emisiones que estas generan, deben calcularse en el epígrafe anterior y restarse del total de los efluentes industriales abordados en este epígrafe. El equipo de inventario no dispuso de la información necesaria para efectuar esa desagregación. Por ese motivo, este epígrafe se centra en la estimación de las emisiones de CH4 procedentes del tratamiento, en el sitio, de los efluentes y lodos industriales.
El método para calcular las emisiones en las GR (IPCC-OECD-IEA, 1997) es en esencia similar al descrito en el epígrafe anterior para las aguas residuales domésticas aunque, el desarrollo de factores de emisión y datos de actividad es más complejo debido a que existen muchos tipos de aguas residuales y y una gran cantidad y variedad de industrias a evaluar.
Los estimados de emisiones más seguros, para esta categoría de fuente, están basados en datos de mediciones realizadas en las fuentes puntuales. Debido a su alto costo y al gran número de fuentes de este tipo en un país, esta vía resulta por lo general prohibitiva para la mayoría de los países en desarrollo. Siguiendo el árbol de decisión correspondiente (Fig. 5.4 de las GBP: IPCC, 2000), se posibilita adaptar los métodos en las GR (IPCC-OECD-IEA, 1997) a las circunstancias específicas del país. Este análisis recomendó estimar las emisiones de CH4 -para los tipos de procesos industriales que generan grandes cantidades de volúmenes de aguas residuales orgánicas- , utilizando valores por defecto para los datos de DQO.
Se parte, del total de la producción industrial para cada tipo de industria del que pudo disponerse de información acerca del componente orgánico degradable (kg DQO/m3 aguas residuales) así como de los efluentes producidos (m3/t de producto). Estas producciones corresponden a las de conservas, cervezas y maltas, vinos (incluye vinagre), productos cárnicos (incluye aves), procesamiento de pescado, productos lácteos - incluye leche fluida, leche condensada, leche evaporada, leche en polvo, quesos, y yogur- , producción de azúcar, aceites y grasas comestibles, refrescos, bebidas alcohólicas, la producción de pulpa de papel, papel y cartón, fertilizantes, refinación de petróleo, vegetales, frutas y jugos, jabones, pasta dentífrica y detergentes así como perfumes, lociones y desodorantes.
Para otros tipos de producciones no pudieron captarse - con la calidad necesaria y representatividad para todo el país- , los datos requeridos para efectuar las estimaciones de emisiones por lo que las obtenidas son algo inferiores a las reales.
Hay que señalar, además, que en la versión actual de las Guías se dispone aún de pocos valores por defecto, representativos para los diferentes procesos y regiones en este sector, aspecto que dificulta aún más la ejecución de las estimaciones. A partir de los cálculos efectuados –considerando como cero la fracción del componente orgánico degradable retirado como lodos–, se obtuvo un total de efluentes orgánicos producidos por las fuentes industriales de 583 151 289,60 kg DQO/año.
A continuación se procedió al cálculo del factor de emisión para los sistemas de tratamiento de los efluentes industriales (Tabla 6.7). Para esto, se partió de un estimado del 0,2 para la fracción de los efluentes tratados en sistemas de tratamiento (valor por defecto para la región). Además, se utiliza un factor de conversión en metano del 90% –recomendado como un genérico en las Guías para América Latina y el Caribe– para todos los tipos de industria y sistemas de tratamiento no específicos.
En la extensión posible, deben colectarse datos para determinar la capacidad máxima de producción de metano (Bo). Si no hay datos nacionales disponibles, es una buena práctica utilizar el valor por defecto del IPCC para la DQO de 0,25 kg CH4/kg DQO. A partir de esos valores, el factor de emisión medio para las fuentes de efluentes industriales en el país se estimó en 0,05 kg CH4/kgDQO.
Tabla 6.7 Estimación del factor de emisión para los sistemas
de tratamiento
de los efluentes industriales. Cuba. Año 1996.
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(kg H4/ kgDQO) |
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Considerando el total de los efluentes orgánicos procedentes de las fuentes industriales y el factor de emisión medio, calculado en la Tabla 6.7, se estimó una emisión neta de CH4 de 26,24 Gg, considerando como cero la cantidad total de metano recuperado y/o quemado en antorchas - esta emisión es cercana a la obtenida para el año 1994 (31,97 Gg).
Evaluación de Incertidumbre
En las GBP (IPCC, 2000) aparecen asignados los siguientes rangos de incertidumbre por defecto a los parámetros utilizados en la estimación anterior: Producción Industrial (± 25%). Este valor se considera muy alto para las condiciones de Cuba y por criterios de expertos se ajustó a ± 5%. Para la producción de los efluentes por unidad de producción y la DQO por unidad de efluente generado, las incertidumbres son por lo general altas. El valor de incertidumbre que puede ser atribuido directamente a kg DQO/ton del producto es – 50%, + 100%. Para la fracción tratada anaeróbicamente se asume para la incertidumbre el criterio de experto desde - 0,1 hasta + 0,05. En la Tabla 6.8 se expone un resumen de las emisiones de CH4 en el módulo desperdicios y que importan un total de 98,06 Gg.
Tabla 6.8. Módulo Desperdicios. Emisiones totales de CH4 (Gg). Cuba. Año 1996.
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6.4. Emisiones Indirectas de Oxido Nitroso Procedentes de las Aguas Albañales de Origen Humano
El consumo humano de alimentos ocasiona la producción de excrementos y aguas albañales, que pueden ser procesadas en sistemas sépticos o instalaciones para el tratamiento de las aguas residuales y de ahí pueden pasar a los sistemas de aguas subterráneas, ser dispuestas directamente en la tierra, o ser descargadas por ejemplo en ríos o estuarios. En todos esos procesos, pueden producirse emisiones de N2O a través de la nitrificación y la desnitrificación del nitrógeno de los albañales. Las GR (IPCC-OECD-IEA, 1997) asumen que las emisiones de N2O asociadas con el tratamiento de los albañales y la disposición en la tierra son despreciables, de modo que prácticamente todo el nitrógeno de los albañales entra a los ríos y estuarios donde está disponible para nitrificación y desnitrificación.
Para calcular el nitrógeno total de los albañales, se multiplica el consumo anual per cápita de proteína (PROTEIN en kg proteína/persona-año) por la población del país (Nrpoblación) y la fracción de la proteína que es nitrógeno (FracNPR). El nitrógeno del albañal, es entonces multiplicado por el factor de emisión para emisiones indirectas procedentes del tratamiento de los albañales (FE6) para obtener las emisiones de N2O (en unidades de N) procedentes de las descargas de albañales. (N2O(s)).
Es una buena práctica, utilizar este enfoque si también se ha aplicado el método básico para estimar las emisiones indirectas procedentes de la deposición atmosférica, el escurrimiento y la lixiviación.
Estas emisiones no fueron estimadas al no poderse captar información de calidad acerca del consumo de proteínas en el año. Por el mismo motivo, este cálculo no fue realizado en los inventarios correspondientes al año base 1990 y al año 1994.