Los vertederos de residuos sólidos urbanos presentan importantes impactos ambientales, sociales, visuales, degeneración de terrenos, rechazos de la población vecina, etc. pero son la producción de lixiviados y la generación de gases dos de los problemas más acuciantes en la gestión diaria de un vertedero.

Datos del Ministerio de Medio Ambiente reflejan que en España, en 1998, el 56,73% de la producción anual de los RSU se eliminó mediante vertido, lo cual implica que en la actualidad existen multitud de vertederos de residuos sólidos urbanos que albergan en su interior gran cantidad de materia orgánica en proceso de descomposición, o lo que es lo mismo, ingentes cantidades de gases almacenadas en el interior del vertedero o fugando incontroladamente hacia la atmósfera o el subsuelo.

En la actualidad, esta situación ha variado tras la aprobación de la Directiva 1999/31/CE del Consejo relativa al vertido de residuos, ya que restringe el vertido de materia orgánica junto al resto de residuos sin someterse a ningún tratamiento previo. Una vez aplicada esta ley, junto con la española 11/1997 de envases y residuos de envases, el Real Decreto 1481/2001 para el control de residuos depositados en vertederos y el Plan Nacional de Residuos Urbanos, va a variar drásticamente el panorama nacional de gestión de vertederos y, como consecuencia, la producción de biogás en los vertederos.

Las emisiones incontroladas de biogás generan malos olores, diversos efectos negativos sobre la vegetación y edificaciones colindantes, incluso, en los casos más extremos, explosiones en el seno del vertedero o sobre su superficie. Por otro lado, el metano es un agente potenciador del efecto invernadero del planeta; muchos investigadores y autores consideran que una molécula de metano contribuye 25 veces más que una de dióxido de carbono al efecto invernadero.

En cualquier caso, el resultado final, a modo orientativo y aproximado, un metro cúbico de biogás se genera a partir de 5-10 Kg de residuos con un 50% de materia orgánica, resultando una mezcla de gases compuesta por un 45-60% de metano, 40-60% de dióxido de carbono, 2-5% de nitrógeno, 1% de oxígeno, pequeñas cantidades de amoníaco, monóxido de carbono, hidrógeno, etc. y cantidades traza de otros constituyentes como mercaptanos, compuestos organosulfurados, etc.

De todo el gas generado, aproximadamente, entre un 50 y un 80% estará disponible para su recolección y, de este, un 60% durante los 10 primeros años, un 35% en los siguientes 10 años y, el resto en un plazo posterior de 20 a 30 años.

Por todo ello es necesaria la aplicación de controles medioambientales adecuados y tratamientos finales que aseguren la completa eliminación del biogás. Además, si los caudales extraídos son suficientes, será posible el aprovechamiento energético del mismo. Las técnicas empleadas hoy en día en la desgasificación y posterior aprovechamiento energético se encuentran suficientemente desarrolladas y, han sido empleadas para abastecer eléctricamente a instalaciones de muy variada índole o, simplemente a la red general de distribución de energía eléctrica. En el caso de aprovechar también la energía calorífica desprendida de los motores de combustión, se denomina el proceso "cogeneración eléctrica".

En consecuencia, la aplicación práctica de la desgasificación de un vertedero comienza por la instalación de un sistema de desgasificación, el cual se compone por tres elementos principales; sistema de captación de gases, conducción y control y, transporte.

La captación de gases se realiza mediante una red de pozos verticales, o zanjas horizontales, según la profundidad del vaso de vertido, distribuidos regularmente por toda la superficie del vertedero, en los que se introducen tuberías (normalmente de polietileno) ranuradas en un 20-30 % de su longitud con el objetivo de que penetre el gas y, correctamente sellados en su superficie para evitar entradas de oxígeno al caudal de gas ni salidas de este a la atmósfera.

La conducción y control de los gases hasta los colectores principales es, quizás, el punto que más diferencia las técnicas de desgasificación. Consiste simplemente en tender tuberías, habitualmente de polietileno, desde la cabeza de los pozos hasta los colectores. Actualmente, siguiendo la nueva legislación sobre sellado de vertederos, estas tuberías quedan enterradas bajo varias capas de áridos, pero, para una gestión óptima del campo de gas, conviene que se encuentren en la superficie del vertedero, de tal modo que cualquier trabajo de mantenimiento sobre la misma sea sencillo; extracción de condensados, conservación de pendientes en los tendidos, etc.

En estos tramos se ubicará la valvulería necesaria de medición y control de los caudales aportados por cada pozo con el objetivo de mantener constante el porcentaje de metano en el biogás que llega a combustión, controlando los niveles de oxígeno presentes en el gas, mediante la presión de aspiración, de forma que no exista la posibilidad de que la mezcla metano-oxígeno se vuelva explosiva.

Existen básicamente dos métodos de control de biogás en el mercado: ºautomático o manual. El primero consiste en dotar al sistema de analizadores de metano, oxígeno, caudalímetros y tomas de presión que, de forma automática, envían los datos a un autómata central que reacciona regulando de una forma u otra las válvulas instaladas. El sistema manual se basa en la instalación en cada pozo de válvulas de regulación y puntos de toma de muestra manuales, de tal modo que un operario, una o dos veces por semana comprueba el estado de todos los pozos y, en consecuencia, regula las válvulas. El segundo sistema, aunque parezca muy precario, resulta más adecuado para el correcto seguimiento del campo de gas ya que, las variaciones de caudal y presión en los pozos se producen de forma lenta y progresiva y casi nunca repentina, o sea, fácilmente detectables en un seguimiento continuo, por lo que no es preciso instalar un sistema automático que destaca por su alto coste de montaje y mantenimiento.

Por último, el transporte de gases hasta la estación de aspiración se realiza mediante colectores de mayor diámetro a los que se conectan los ramales de conducción. Uno de los factores más importantes a tener en cuenta para el correcto funcionamiento de estas líneas es la posibilidad de eliminación de los condensados que se forman en el interior de las tuberías por el cambio térmico, de 35 a 50ºC, entre el interior del vertedero y la gran saturación en vapor de agua del gas. En casos de tendidos sin la suficiente pendiente, pueden formarse tapones que anulan o reducen la efectividad de la red de captación.

En cualquier caso, no existe ni método ni normativa que regule el diseño de estas instalaciones, por lo que es fácil encontrar diseños de muy diversa índole, sobre todo en lo que respecta a pozos, sistemas de regulación y diámetros en las tuberías, aunque hoy en día, en España destacan dos empresas instaladoras; EUROMERCIAL, con instalaciones en los vertederos de Gardelegui en Álava, Meruelo en Cantabria, Arico en Tenerife, etc. y CLP ENVIROGAS, con instalaciones en los vertederos de El Garraf, Vall d´en Joan en Barcelona, y Montemarta-Cónica en Sevilla, etc.

El aprovechamiento energético del biogás viene determinado por su poder calorífico. El metano tiene un PCI de 8.900 kcal/Nm3, pero teniendo en cuenta al resto de componentes del biogás, resulta finalmente un PCI de aproximadamente 4.200 kcal/Nm3. En el mercado existen varias firmas que se dedican a la comercialización de motores específicos para la combustión de este gas; JENBACHER, GUASCOR, etc, los cuales, acoplan el correspondiente alternador se obtiene energía eléctrica. Los equipos más modernos queman eficazmente el gas con una proporción muy baja de aire, reduciendo las emisiones de gases contaminantes. Una ratio habitual de producción es obtener un kilovatio hora a partir de aproximadamente 1,2 m3 de biogás.

En la actualidad, destacan en España los vertederos de Murcia, Sevilla en Montemarta-Conica, Vitoria Gasteiz Gardelegui, Asturias el de La Zoreda, el de Artigas en Bilbao, el de San Marcos en Pamplona, etc. y, en un corto intervalo de tiempo, entrarán en funcionamiento las instalaciones de los vertederos de Valdemingomez en Madrid con 14MW y el de El Garraf, Vall d´en Joan en Barcelona con 12 MW. En fase de proyecto se encuentran muchos vertederos, aunque la mayoría, por dimensiones y sistemas de explotación desarrollados, tan solo contarán con antorchas de combustión o pequeñas unidades de generación energética.

Redacción Ambientum