Taller de Capacitación
del GCE sobre Inventarios de
Gases de Efecto Invernadero
SECTOR DE RESIDUOS
5.1
Contenido






Introducción
Directrices Revisadas 1996 del IPCC y Guias de Buenas Practicas 2000
del IPCC (GBP 2000)
Marco de Reporte
Análisis de categorías de fuentes y árboles de decisión
Estructura de Nivel, selección y criterios
Revisión de problemas






Cuestiones metodológicas
Datos de Actividad
Factores de Emisión
Evaluación por categorías de las Directrices Revisadas 1996 del IPCC y
opciones de las Guias de Buenas Practicas 2000 del IPCC
Revisión y evaluación de Datos de Actividad y Factores de Emisión :
estado actual de los datos y evaluación de opciones
Estimación y reducción de incertidumbres
5.2
Introducción
5.3
Introducción






COP2 adoptó directrices para la preparación de Comunicaciones
Nacionales (CN) iniciales (Decisión 10/CP.2)
Directrices del IPCC usadas por 106 Partes no pertenecientes al Anexo I
(NAI) para preparar CN.
Nuevas directrices de la CMNUCC adoptadas en la COP8 (Dec.
17/CP.8) suministraron directrices mejoradas para la preparación de
inventarios de GEI
Manual del Usuario de la CMNUCC para Directrices sobre CN para
apoyar a las Partes NAI en las directrices más recientes de la CMNUCC
La revisión y síntesis de inventarios de NAI resaltó varias dificultades y
limitaciones del uso de las Directrices Revisadas de 1996 del IPCC
(Directrices 1996 del IPCC) (FCCC/SBSTA/2003/INF.10)
Las Guias de Buenas Practicas 2000 del IPCC (GBP 2000) se han
referido a algunas de las limitaciones y han proporcionado directrices
para reducir incertidumbres
5.4
Propósito del Manual


Los inventarios de GEI en la mayoría de los sectores biológicos
tales como Residuos están caracterizados por:
 limitaciones metodologicas
 falta de datos o baja confiabilidad de datos existentes
 alta incertidumbre
El manual apunta a ayudar a las Partes NAI en la preparación de
inventarios de GEI usando las Directrices 1996, particularmente en
el contexto de la decisión 17/CP.8 de la CMNUCC, enfocada a;
 La necesidad de avanzar hacia la GBP 2000 y niveles/métodos
más altos para reducir la incertidumbre
 Completar la descripción de los instrumentos y métodos
 Uso del software de inventarios del IPCC y la BDFE
 Revisión de las opciones de DA y FE para reducir la
incertidumbre
 Uso de fuentes claves, metodologías y árboles de decisión
5.5
Grupos objetivo

Expertos de inventarios de Partes NAI

Puntos focales nacionales de inventarios
de GEI
5.6
Ejemplos de países NAI





Fuentes de Información de CN: Argentina,
Colombia, Chile , Cuba y Panamá
Los inventarios del sector Residuos muestran
que este sector puede tener un impacto
significativo en Partes NAI
Comúnmente una fuente significativa de CH4
En algunos casos, una fuente significativa de
N2O
Emisiones de CH4 de Sitios de Disposición de
Residuos Sólidos son frecuentemente una fuente
clave
5.7
Definiciones


Emisiones del sector Residuos – Incluyen
emisiones de GEI resultantes de actividades de la
gestión de residuos (incluyendo gestión de
residuos solidos y líquidos, exceptuando el
dióxido de carbono de la incineración de materia
orgánica y/o la incineración para propósitos
energéticos).
Fuente – Cualquier proceso o actividad, que
libera un GEI (tal como CO2, N2O y CH4) a la
atmósfera.
5.8
Definiciones (2)


Datos de Actividad– Datos sobre la magnitud de la
actividad humana, resultante en emisiones que
ocurren durante un cierto periodo de tiempo. Por
ejemplo, datos sobre cantidad de residuos, sistemas
de gestión y residuos incinerados.
Factor de Emisión– Un coeficiente que relaciona
datos de actividad con la cantidad del compuesto
químico que es la fuente de emisiones posteriores.
Los factores de emisión están frecuentemente
basados en una muestra de datos medidos,
promediados para desarrollar una tasa
representativa de emisión para un determinado nivel
de actividad bajo un conjunto dado de condiciones
operativas.
5.9
Directrices Revisadas
del IPCC 1996 y Guía de
Buenas Prácticas 2000
Alcance y pasos
5.10
Emisiones de gestión de
residuos


Descomposición de materia orgánica en
los residuos (carbono y nitrógeno)
Incineración de residuos (estas emisiones
no son reportadas cuando los residuos se
usan para generar energía)
5.11
Descomposición de
residuos

Descomposición anaeróbica por bacterias
metanogénicas de residuos generados por el
hombre

Residuos Sólidos


Residuos Líquidos



Sitios de disposición en tierra
Aguas residuales generadas por el hombre
Aguas residuales industriales
Emisiones de óxido nitroso de las aguas residuales
son también producidas por descomposición
proteica
5.12
Sitios de disposición en
tierra




Mayor forma de disposición de residuos sólidos
en el mundo desarrollado
Produce principalmente metano a una tasa
decreciente, demorando muchos años para
descomponer los residuos completamente
También dióxido de carbono y compuestos
orgánicos volátiles
El dióxido de Carbono de la biomasa no es
contabilizado o reportado en otro sector
5.13
Procesos de
Descomposición




Materia orgánica en pequeñas moléculas
solubles (incluyendo azúcares)
Se descompone en hidrógeno, dióxido de
carbono y diferentes ácidos
Ácidos son convertidos a ácido acético
Ácido acético junto con el hidrógeno y el dióxido
de carbono son substratos para bacterias
metanogénicas.
5.14
Metano proveniente de la
disposición en tierra

Volúmenes




Estimaciones para los rellenos: 20 -70 Tg/año
Total de emisiones humanas de metano : 360
Tg/año
De 6 a 20 % del total
Otros impactos



Daños a la Vegetación
Olores
Puede formar mezclas explosivas
5.15
Características del
proceso metanogénico


Altamente heterogéneo
Sin embargo, hay factores
significativos :



Prácticas de gestión de residuos
Composición de los residuos
Factores físicos
5.16
Prácticas de gestión de
residuos

Tratamiento aeróbico de residuos



Produce compost que puede incrementar el
carbono del suelo
No metano
Botaderos abiertos





Comunes en regiones en desarrollo
Superficiales, con pilas abiertas, poco
compactados
No hay control de contaminantes, barrido frecuente
Evidencia anecdótica de producción de metano
Un valor arbitrario de 50% de relleno sanitario es
usado
5.17
Prácticas de gestión de
residuos (II)

Rellenos sanitarios




Diseñados especialmente
Control de gas y lixiviados
Economía de escala
Producción contínua de metano
5.18
Composición

La materia orgánica degradable puede variar:



Altamente putrescible en países en desarrollo
En países desarrollados menos putrescible
debido a un alto contenido de papel y cartón
Esto afecta la estabilización y la producción de
metano


Países en desarrollo: 10 - 15 años
Países desarrollados: más de 20 años
5.19
Factores físicos

La humedad es esencial para el metabolismo
bacterial


Factores: Contenido inicial de humedad,
infiltración del agua superficial y subterránea,
como también los procesos de descomposición
Temperatura: Entre 25-40 °C requeridos para
buena producción de metano
5.20
Factores físicos (II)

Condiciones químicas




Optimo pH para la producción de metano : 6,8 a
7,2
Brusco descenso de la producción de metano
debajo de 6,5 pH
Acidez puede demorar el inicio de la producción
de metano
Conclusión

La disponibilidad de datos es muy pobre para usar
estos factores para estimaciones nacionales o
globales de emisiones de metano
5.21
Emisiones de metano



Dependen de varios factores
Los botaderos abiertos requieren de otros
métodos
Disponibilidad y calidad de datos son relevantes
5.22
Tratamiento de aguas
residuales


Produce metano, oxido nitroso y compuestos
orgánicos volátiles diferentes al metano
Puede conducir al almacenamiento de carbono, a
través de eutrofización
5.23
Emisiones de metano provenientes
del tratamiento de aguas residuales


Provenientes de procesos anaeróbicos sin
recuperación de metano
Volúmenes




De 30 - 40 Tg/año
Alrededor de 8 - 11% de las emisiones
antropogénicas de metano
Emisiones industriales estimadas de 26 - 40
Tg/año
Domesticas y comerciales estimadas en 2 Tg/año
5.24
Factores para las
emisiones de metano





Demanda Bioquímica de Oxígeno (+/+)
Temperatura (más de 15°C)
Tiempo de retención
Mantenimiento de lagunas
Profundidad de laguna (más de 2.5 m
puramente anaeróbica, menos de 1 m no se
espera que sea significativa, más
comúnmente facultativa 1.2 a 2.5 m –
20 a 30 % DBO anaeróbicamente)
5.25
Demanda bioquímica de
oxígeno




Es el contenido orgánico de las aguas residuales
(“carga”)
Representa el O consumido por las aguas residuales
durante la descomposición (expresados en mg/l)
Mediciones estandarizadas son las “pruebas de 5 días”
denominadas como DBO5
Ejemplos para DBO5:
 Aguas residuales municipales 110 - 400 mg/l
 Procesamiento de alimentos 10 000 – 100 000 mg/l
5.26
Principales fuentes
industriales

Procesamiento de alimentos:





Plantas procesadoras (frutas, azúcar, carne, etc.)
Lácteos y cremas
Cervecerías
Otros
Pulpa y papel
5.27
Incineración de residuos

Puede producir:


Dióxido de carbono, metano, monóxido de
carbono, óxidos de nitrógeno, óxido nitroso y
compuestos orgánicos volátiles diferentes del
metano
Sin embargo, es un pequeño porcentaje de los
GEI del sector de Residuos
5.28
Emisiones provenientes de la
incineración de residuos


Sólo la porción fósil de los residuos es
considerada para el dióxido de carbono
Otros gases son difícil de estimar

óxido nitroso principalmente de la incineración de
lodos
5.29
Directrices revisadas
1996 del IPCC



La base para la metodología de inventarios confía en:
 Descomposición de materia orgánica
 Incineración de material fósil de origen orgánico
No incluye cálculos concretos para el último
Descomposición de materia orgánica cubre:
 Metano de materia orgánica en residuos sólidos y
líquidos
 Oxido nitroso de proteínas en aguas residuales
humanas
 Emisiones de COVDMs no son cubiertas
5.30
Categorías por defecto
del IPCC


Emisiones de metano de Sitios de Disposición de
Residuos Sólidos
Emisiones de metano de tratamiento de aguas
residuales



Aguas Residuales Domésticas y Comerciales
Aguas Residuales Industriales y Lodos
Oxido nitroso de aguas residuales humanas
5.31
Preparación de Inventarios usando las
Directrices revisadas 1996 del IPCC

Paso 1: Conducir el análisis de categorías de fuente clave para
el sector Residuos, donde:






El sector es comparado con otros sectores tales como Energía,
Agricultura, CUTS, etc.
Estimación de la contribución del sector Residuos respecto al
inventario nacional de GEI
Identificación de las fuentes claves del sector adoptada por Partes
que han ya preparado CN iniciales y tienen estimaciones de
inventarios
Las Partes, que no han preparado CN iniciales pueden usar
inventarios preparados bajo otros programas
Las Partes que no han preparado inventarios, pueden no ser
capaces de realizar el análisis de fuentes claves
Paso 2: Seleccionar las categorías
5.32
Preparación de Inventarios usando las
Directrices revisadas 1996 del IPCC (2)







Paso 3: Colectar DA requeridos dependiendo del grado metodológico
seleccionado, de bases de datos locales, regionales, nacionales y
globales
Paso 4: Recolectar FE dependiendo del nivel de grado metodológico
seleccionado de bases de datos locales, regionales, nacionales y
globales, incluyendo la BDFE
Paso 5: Seleccionar el método de estimación basado en el grado
metodológico y cuantificar las emisiones para cada categoría
Paso 6: Estimar la incertidumbre involucrada
Paso 7: Adoptar los procedimientos de GC/CC e informar resultados
Paso 8: Presentar informes de las emisiones de GEI
Paso 9: Presentar informes de todos los procedimientos, ecuaciones
y fuentes de datos adoptados para la estimación de inventarios de
GEI
5.33
Cálculo del metano proveniente de
la disposición de residuos sólidos

Para rellenos sanitarios hay varios métodos:





Balance de masa y producción teórica de gas
Metodologías teóricas de cinética de primer orden
Método de regresión
Modelos complejos no aplicables para regiones
o países
En los botaderos abiertos se considera que se
emite 50% , pero deberían ser reportados
separadamente
5.34
Balance de masa y
producción teórica de gas




No hay factores temporales
Emisión inmediata de metano
Produce estimaciones razonables si la cantidad
y composición de residuos han sido constantes o
cambian lentamente, de otra manera se obtienen
tendencias erróneas
Como calcular:


Usando formulas empíricas
Usando contenido orgánico degradable
5.35
Formulas Empíricas



Asume que el 53% del carbono contenido es
convertido a metano
Si la biomasa microbiana es descontada se
reduce más la cantidad
234 m3 de metano por tonelada de residuos
sólidos municipales húmedos
5.36
Usando el contenido orgánico degradable
(base para el grado metodológico 1)


Calculado a partir del promedio ponderado del
contenido de carbono de varios componentes
del flujo de residuos
Requiere conocimiento de:



Contenido de carbono de las fracciones
Composición de las fracciones en el flujo de
residuos
Este método es la base para el método de
calculo de grado 1
5.37
Ecuación

Emisión de metano =
(Total de residuos sólidos municipales (RSM)
generados (Gg/año) x
Fracción depositada en rellenos x
Fracción COD en RSM x
Fracción de COD no asimilada x
Fracción de CH4 en el gas del relleno (0.5) x
Tasa de Conversión (16/12) ) - CH4 Recuperado)
5.38
Supuestos



Sólo poblaciones urbanas en países en
desarrollo. Poblaciones rurales no producen
cantidades significativas
La fracción no asimilada fue asumida a partir de
un modelo teórico que varia con la temperatura:
0.014T + 0.28, considerando una constante de
35°C para la zona anaeróbica de un relleno, esto
da 0.77 de COD no asimilado
No se incluyen procesos de oxidación o
aeróbicos
5.39
Ejemplo






Residuos generados
235 Gg/año
% depositado
80
% COD
21
% COD no asimilado
77
Recuperación
1.5 Gg/año
Metano = (235*0.80*0.21*0.77*0.5*16/12) 1.5 = 19 Gg/año
5.40
Limitaciones

Principales:





No hay factor temporal
No se considera la oxidación
COD no asimilado demasiado alto
La emisión retrasada de metano bajo condiciones
de creciente cantidad de residuos depositados
conduce a significativas sobrestimaciones de
emisiones
La oxidación puede alcanzar hasta 50% de acuerdo
a algunos autores, un 10% de reducción está para
ser contabilizada
5.41
Método por defecto –
Grado metodológico 1


Incluye un factor de corrección de metano de acuerdo
al tipo de sitio (factor de corrección de gestión de
residuos). Los valores por defecto están en el rango de
0.4 para sitios de disposición superficiales no
manejados (< 5 m), 0.8 para sitios profundos no
manejados (> 5m) y 1 para sitios manejados. Para los
sitios no categorizados se tiene un valor de 0.6
El carbono orgánico degradable no asimilado fue
reducido de 0.77 a 0.5 - 0.6 debido a la presencia de
lignina
5.42
Método por defecto –
Grado metodológico 1



La fracción de metano en el gas de relleno
fue revisada de 0.5 a un rango entre 0.4 y
0.6, de acuerdo a varios factores incluyendo
la composición de los residuos
Incluye un factor de oxidación. El valor por
defecto de 0.1 es apropiado para rellenos
bien manejados
Es importante recordar sustraer el metano
recuperado antes de aplicar un factor de
oxidación
5.43
Método por defecto – Grado metodológico 1
Buenas prácticas

Emisiones de metano (Gg/año) =
[(MSWT*MSWF*L0) -R]*(1-OX)
Donde:
MSWT= Total de residuos sólidos municipales
MSWF= Fracción dispuesta en SDRS
L0 = potencial de generación de metano
R = Metano recuperado (Gg/año)
OX = Factor de oxidación (fracción)
5.44
Potencial de generación
de metano
L0 = (MCF*COD*CODF*F*16/12 (Gg CH4/Gg
residuos))
donde:
MCF = Factor de corrección de metano (fracción)
COD = Carbono orgánico degradable
CODF = Fracción de COD no asimilado
F = Fracción en volumen de metano en el gas de
relleno
16/12 = Conversión de C a CH4
5.45
Otros metodos



Incluir una fracción de residuo seco en la
ecuación
Considerar una tasa de generación de
residuos (1 kg per capita por día para países
desarrollados, la mitad de esto para países
en desarrollo)
El producto bruto interno puede ser un
indicador de tasas de producción de
residuos
5.46
Método de la GBP 2000
5.47
Metodologia teórica de cinética
de primer orden (Grado 2)


Considera el largo período de tiempo
involucrado
Factores principales :



Generación y composición de los residuos
Variables ambientales (contenido de
humedad, pH, temperatura y nutrientes
disponibles)
Edad, tipo y tiempo desde el cierre del relleno
5.48
Ecuación Base
QCH4 = L0R(e-kc- e-kt)
QCH4 = tasa de generación de metano en el año t
(m3/año)
L0 = carbono orgánico degradable disponible para
generación de metano (m3/ton de residuos)
R = Cantidad de residuos dispuestos (ton)
k
= Constante de la tasa de de generación de
metano (año-1)
c
= tiempo desde el cierre del relleno (año)
t
= tiempo desde el inicio de la disposición de
residuos (año)
5.49
Ecuación de buenas
prácticas



El tiempo t es reemplazado por t-x, el factor de
normalización que corrige el hecho de que la
evaluación para un solo año es un tiempo
discreto en vez de un estimado de tiempo
continuo
El metano generado en el año t (Gg/año) =
Sx [(A*k*MSWT(x)*MSWF(x)*L0(x)) * e-k(t-x) ] para
x = año inicial para t
Sumar los resultados obtenidos para todos los
años (x)
5.50
Ecuación de buenas
prácticas

Donde:
t = año del inventario
x = años para los cuales las entradas deberían ser añadidas
A = (1-e-k)/k; factor de normalización, el cual corrige la suma
k = constante de la tasa de generación de metano
MSWT (x) = total de residuos sólidos municipales generados
en el año x (proporcional al total o a la población
urbana, si no se recolectan residuos en el área rural)
L0(x) = potencial de generación de metano
5.51
Constante de la tasa de
generación de metano



La constante k de la tasa de generación de
metano es el tiempo tomado por el COD en los
residuos para descomponerse a la mitad de su
masa inicial (vida media)
k = ln 2 / t½
Esto requiere datos históricos. Datos para 3 a 5
vidas medias para conseguir un resultado
aceptable. Los cambios en la gestión de lso
residuos deberían ser tomados en cuenta.
5.52
Constante de la tasa de
generación de metano




Es determinada por el tipo de residuos y
condiciones
Medidas van de 0.03 a 0.2 por año,
equivalente a vidas medias de 23 a 3 años
A más material degradable y humedad,
menores vidas medias
Valor por defecto: 0.05 por año o una vida
media de 14 años
5.53
Potencial de generación
de metano
L0(x) = (MCF(x)*COD(x)*CODF*F*16/12 (GgCH4/Gg residuos))
donde:
MCF (x) = Factor de corrección de metano en el año x (fracción)
COD (x) = Carbono Orgánico Degradable en el año x
CODF = Fracción de COD no asimilado
F = Fracción por volumen de metano en el gas de relleno
16/12 = Conversión de C a CH4
5.54
Metano emitido


Metano generado menos metano recuperado y no
oxidado
Ecuación:
Metano emitido en el año t (Gg/año) =
(Metano generado en el año t (Gg/año) - R(t)) *(1 - Ox)
donde:
R(t) = Metano recuperado en el año t (Gg/año)
Ox = Factor de oxidación (fracción)
5.55
Aplicaciones Prácticas


Base para el método de grado 2
Aplicado inicialmente en:



Reino Unido
Holanda
Canadá
5.56
Método de Regresión


A partir de modelos empíricos
Se aplican análisis estadísticos y
regresionales
5.57
Incertidumbres para los
cálculos

Metano realmente producido



¿Están cubiertos los antiguos rellenos?
¿Son las prácticas de manejo de los rellenos y
residuos bien conocidas?
Cantidad y composición de los residuos
dispuestos

¿Hay datos históricos sobre la composición de los
Residuos?
5.58
Cálculos para emisiones provenientes
del tratamiento de aguas residuales



Para las categorías industrial, doméstica y
comercial son basados en la carga de
DBO
Factor de conversión de metano estándar
0.22 Gg CH4/Gg DBO es recomendado
Para óxido nitroso y metano es posible
basarse en el total de sólidos volátiles y el
método simple usado en el sector
Agricultura es aplicado.
5.59
Metano proveniente de aguas
residuales domésticas y comerciales


Alcance Simplificado
Datos:





DBO en Gg por 1000 personas (valores por defecto)
Población del país en miles
Fracción del total de aguas residuales tratadas
anaerobicamente (0.1 - 0.15 por defecto)
Factor de emisión de metano (por defecto 0.22 Gg
CH4 /Gg DBO)
Sustraer metano recuperado
5.60
Ecuación

Emisión de metano =
Población(103) x
Gg DBO5/1000 personas x
fracción anaerobicamente tratada x
0.22 Gg CH4 /Gg DBO metano recuperado
5.61
Método de la GBP 2000
5.62
Guía de Buenas Prácticas Método de control

WM= P*D*SBF*EF*FTA*365*10-12
donde:
WM
P
D
SBF
EF
= emisiones anuales de metano de aguas residuales domésticas
= población (total o urbana en los países en desarrollo)
= carga orgánica (por defecto 60 g DBO/persona/día)
= fracción de DBO que se sedimenta rápido, por defecto = 0.5
= factor de emisión (g CH4/ g DBO), por defecto = 0.6 o 0.25 g
CH4/ g COD cuando se usa DQO
FTA = parte del DBO anaerobicamente degradado, por defecto = 0.8
5.63
Racionalidad del método
de control


La SBF está relacionada a la DBO por los sólidos
no disueltos que contabilizan más del 50% de la
DBO. Los tanques de sedimentación remueven el
33% y otros métodos el 50%
La fracción de DBO en el lodo que se degrada
anaerobicamente (FTA) está relacionada a los
procesos, aeróbicos o anaeróbicos. Los
procedimientos de procesos aeróbicos y de lodos
que no producen metano pueden conducir a una
FTA = 0
5.64
Racionalidad del método
de control



El factor de emisión es expresado en DBO, sin
embargo la DQO es usado en muchos lugares
La DQO es aproximadamente de 2 a 2.5 veces
mayor que la DBO, por lo tanto los valores por
defecto son 0.6 g CH4/ g DBO o 0.25 g CH4/ g COD
El factor de emisión es calculado a partir del factor
de producción de metano anteriormente mencionado
y el promedio ponderado del factor de conversión de
metano (FCM)
5.65
Factor de conversión del
metano



Las directrices del IPCC recomiendan cálculos
separados para aguas residuales y lodos, esto
influye en el cálculo por el método detallado
Exceptuando los lodos enviados a rellenos o
para uso agrícola, esto no es necesario
Si no hay datos disponibles, el juicio de expertos
de ingenieros sanitarios puede ser incorporado:
FCM Ponderado = Fracción de DBO que se
degrada anaerobicamente
5.66
Método detallado

Considera dos factores adicionales :



Diferentes métodos de tratamiento usados y el total
de aguas residuales tratadas usando cada método
Factor de conversión de metano (FCM) para cada
tratamiento
El resultado final es la suma de las fracciones
calculadas por el método simplificado, reducido por
el metano recuperado
5.67
Ecuación

Aguas residuales Domésticas y Comerciales
Emisiones = (Si metano calculado por el
método simplificado x fracción de aguas
residuales tratadas usando el método i x
FCM para el método i) - metano recuperado
5.68
Emisiones de metano provenientes de
aguas residuales industriales




Las aguas residuales industriales pueden ser tratadas
en sistemas domésticos de desagüe o in situ
Sólo los cálculos para tratamiento in situ son cubiertos
en esta sección, el resto debe ser añadido a la carga
de las aguas residuales domésticas
La mayoría de las estimaciones son usadas para
fuentes puntuales
Es requerido un enfoque en las industrias principales y
los valores por defecto son suministrados
5.69
Emisiones del tratamiento de
aguas residuales industriales

Método simplificado :






Determinar las industrias relevantes (vino,
cerveza, alimentos , papel, etc.)
Estimar flujos resulatntes de aguas residuales
(por tonelada de producto o por defecto)
Estimar la concentración de DBO5 (o por
defecto)
Estimar la fracción tratada
Estimar el factor de emisión de metano (por
defecto 0.22 Gg CH4 /Gg DBO )
Sustraer cualquier metano recuperado
5.70
Ecuación

Aguas residuales industriales
Emisiones = (Si flujo resultante de aguas
residuales por industria (Ml/año) x
kg DBO5/l x fracción de aguas residuales
tratadas anaerobicamente x 0.22) metano recuperado
5.71
Método detallado


Similar al usado para estimar emisiones de
metano de aguas residuales domésticas y
comerciales
Requiere conocimientos de:


Tratamientos específicos de aguas
residuales
FCM para cada factor
5.72
Ecuación

Aguas residuales industriales
Emisiones = (Si flujo resultante de aguas
residuales por industria (Ml/año) x
kg DBO5/l x fracción de aguas residuales
tratadas usando el método i x FCM para
el método i) - metano recuperado
5.73
Incertidumbres para los
cálculos





Conocimiento de volúmenes, tratamientos y reciclado
Descarga a aguas superficiales:
 No anaeróbica (por defecto 0%)
 Anaeróbica (por defecto 50%)
Tanques Sépticos (mucho más de 6 meses)
 Largos tiempos de retención de sólidos (por defecto 50%)
 Cortos tiempos de retención de sólidos (por defecto 10%)
Zanjas abiertas y letrinas (por defecto 20%)
Otras limitaciones: DBO, temperatura, pH y tiempo de
retención
5.74
Método de la GBP 2000
5.75
Emisiones provenientes de
la incineración de residuos



Para el dióxido de carbono, sólo la fracción fósil
cuenta, no la de biomasa
Sólo se contabilizan bajo el sector Residuos
cuando no hay recuperación de energía
Las directrices del IPCC proponen un método
extremadamente simple. Es buena práctica
desagregar los residuos en sus tipos y tomar en
cuenta para los cálculos la eficiencia de
combustión
5.76
Ecuación para dióxido de
carbono
Emisiones de CO2 (Gg/año) = Si(DIi*CCDi*FCFi*EFi*44/12)
donde i = RSM, RP, RC, LAR
RSM - residuos sólidos municipales, RP - residuos peligrosos,
RC - residuos clínicos y LAR - lodos de aguas residuales
DIi = Cantidad de residuos incinerados de tipo i
CCDi = Fracción de contenido de C en residuos tipo i
FCFi = Fracción de C fósil en residuos tipo i
EF = Eficiencia de combustión de los incineradores para
residuos tipo i (fracción)
44/12 = Conversión de C a CO2
5.77
Ecuación para óxido
nitroso
Emisiones de N2O (Gg/año) = Si(DIi*EFi) *10-6
Donde:
DIi = Cantidad de residuos incinerados tipo i (Gg/año)
EFi = Factor de emisión agregado para residuos tipo i (kg
N2O/Gg)
o
Emisiones de N2O (Gg/año) = Si(DIi*CEi*VGCi) *10-9
Donde:
IWi = Cantidad de residuos incinerados tipo i (Gg/año)
CEi = concentración de emisiones de N2O en el gas de
combustión de los residuos de tipo i (mg N2O/ m3)
VGCi = Volumen de gas de combustión por cantidad de residuos
incinerados tipo i (m3/Mg)
5.78
Factores de emisión y datos de
actividad para dióxido de carbono



El contenido de C crece, de lodos de aguas
residuales (30%) a residuos municipales (40%),
peligrosos (50%) y clínicos (60%)
Se asume que hay muy poco carbono fósil en
los lodos de aguas residuales (0%), mayor
contenido en residuos clínicos y municipales
(40%) y muy alto en residuos peligrosos (90%)
La eficiencia de combustión es 95% para todos
los flujos, excepto para los peligrosos que se
considera de 99.5%
5.79
Factores de emisión y datos de
actividad para óxido nitroso



Los factores de emisión difieren con el
tipo de planta y los tipos de residuos
Factores por defecto pueden ser usados
Es difícil alcanzar consistencia y
comparabilidad debido a la
heterogeneidad de los tipos de residuos
entre países
5.80
Marco para la
presentación de informes
5.81
Consideraciones generales sobre
la presentación de informes



Es buena práctica documentar y archivar toda la
información requerida para producir las
estimaciones de los inventarios nacionales.
Ver GBP Capítulo 8, Garantía de Calidad y
Control de Calidad, Sección 8.10.1,
Documentación Interna y Archivo
La transparencia en los datos de actividad y la
posibilidad de reproducir los cálculos es
importante
5.82
Presentación de informes sobre Garantía
de Calidad / Control de Calidad


La transparencia puede ser mejorada a través de
documentación y explicaciones claras sobre:
 Las estimaciones a través de diferentes métodos
 Controles cruzados de factores de emisión
 Control de los valores por defecto, datos de
encuestas y preparación de datos secundarios para
los datos de actividad
 Controles cruzados con otros países
Es necesario el involucramiento de los expertos de la
industria y del gobierno en los procesos de verificación
5.83
Presentación de informes para el metano
proveniente de sitios de disposición de
residuos sólidos



Si el grado 2 es aplicado, los datos históricos y los
valores de k deberían ser documentados y los
rellenos sanitarios cerrados deberían ser
contabilizados
Distribución de residuos (manejados y no
manejados) para el FCM debe ser documentada
Se recomienda la cobertura total de rellenos,
incluyendo los sitios de residuos industriales,
disposición de lodos, residuos de construcción y de
demolición
5.84
Presentación de informes para el metano
proveniente de sitios de disposición de
residuos sólidos



Si la recuperación de metano es reportada, un
inventario es deseable. Quema y recuperación de
energía debe ser documentados separadamente
Cambios en parámetros deberían ser explicados
y referenciados
A las series temporales se deben aplicar la misma
metodología, si hay cambios es requerido calcular
nuevamente la serie temporal entera para lograr
consistencia en las tendencias (ver GBP, Cap.7,
7.3.2.2 - Técnicas alternativas para nuevos
cálculos)
5.85
Presentación de informes para el metano
proveniente del manejo de aguas residuales
domésticas





Función de población humana y generación
de residuos por persona, expresados como
demanda bioquímica de oxígeno
Si en áreas rurales hay sólo disposición
aeróbica, sólo la población urbana es
contabilizada
DQO *2.5 = DBO
Calcular nuevamente toda la serie temporal
Los cálculos necesitan ser reproducibles
particularmente si hay cambios en los FCMs
5.86
Presentación de informes para el metano
proveniente del manejo de aguas residuales
industriales




Las estimaciones industriales son aceptadas si
éstas son transparentes y consistentes con la
GC/CC
Los nuevos cálculos necesitan ser consistentes
a través del tiempo
Los datos por defecto para las aguas residuales
industriales residuales están en la GBP, Capítulo
5, Tabla 5.4
Las tablas sectoriales y un detallado informe de
inventario son necesarios para suministrar
transparencia
5.87
Presentación de informes para las
emisiones de óxido nitroso provenientes
de aguas residuales


Basado en las Directrices del IPCC, Capítulo
4 - Agricultura, Sección 4.8 - Emisiones
indirectas de N2O provenientes del nitrógeno
usado en agricultura
Es necesario un trabajo futuro para datos,
métodos y cálculos
5.88
Presentación de informes para las
emisiones provenientes de la incineración
de residuos




Toda la incineración de residuos tiene que estár incluída
Evitar la doble contabilización con la recuperación de
energía, aún como combustibles substitutos (por ejemplo
en la producción de cemento y ladrillos)
Los rangos por defecto para estimaciones de emisión
están proporcionados en las Tablas 5.6 y 5.7, Capítulo 5,
GBP
El combustible de apoyo, generalmente pequeño, deben
ser reportado en Energía, puede ser importante para
los residuos peligrosos
5.89
Análisis de categorías
de fuentes claves y
árboles de decisión
5.90
Comparación
5.91
Comparación entre las Directrices
1996 del IPCC y la GBP 2000
GBP 2000
Directrices 1996 IPCC
El método de Descomposición de Primer
Orden para sitios de disposición de residuos
sólidos basado en condiciones reales de
descomposición.
Basado en los residuos que entran en el último
año a los sitios de disposición. Buena
aproximación sólo para condiciones estables
de largo plazo. La Descomposición de Primer
Orden es mencionada sin cálculos específicos.
Incluye un “método de control” para países Mantiene una separación entre:
con dificultades para calcular emisiones del • Aguas residuales domésticas
manejo de aguas residuales domésticas.
• Aguas residuales industriales
Los residuos humanos están indicados como Cálculo hecho en base de una aproximación
un área para posterior desarrollo y no hay desarrollada para el capítulo de Agricultura.
mejoras en relación con las Directrices
Revisadas 1996.
Nueva sección incluyendo emisiones de No se incluyen metodologías detalladas.
incineración de residuos. Cubre:
 Emisiones de CO2
 Emisiones de N2O
5.92
Datos de actividad claves requeridos para la
GBP 2000 y las Directrices 1996 del IPCC
GBP 2000
Directrices 1996 IPCC
 Menos requerimientos con el
método de control para emisiones
de CH4 provenientes de aguas
residuales domésticas
 Modificación de arriba hacia abajo
a las Directrices 1996 del IPCC
recomendada por los altos costos
 Cantidades incineradas,
composición (contenido de carbono
y fracción fósil) requeridas para
CO2
 Datos de disposición de residuos
sólidos para varios años
 Medición de emisiones
recomendada para N2O
 Datos de disposición para el
año actual, valores por defecto
o un método per capita
 Flujos de aguas residuales y
datos de tratamientos de aguas
residuales requeridos
 Datos industriales específicos
muy detallados requeridos.
 No existe metodología
específica
 No existe metodología
específica
5.93
Factores de emisión clave requeridos para
la GBP 2000 y las Directrices 1996 del IPCC

La mayoría de los FE son comunes para ambos:




Potencial de generación de metano para SDRS,
Factor de conversión de residuos humanos
Factor de conversión de metano
Nuevos FE relacionados a:


Tier 2 para SDRS, particularmente el valor de k
Incineración de residuos (falta de algunos valores
por defecto)
5.94
Vínculo entre las Directrices
1996 del IPCC y la GBP 2000

La GBP 2000 usa las mismas tablas
que se presentan en las Directrices
1996 del IPCC, y está basada en las
mismas categorías.
5.95
Listado de problemas
5.96
Problemas afrontados

Problemas encontrados por expertos de países NAI en el uso de la
Directrices 1996 del IPCC

Problemas categorizados en:


Asuntos metodológicos,

Datos de actividad (DA) y

Factoes de emisión (FE)
Método adoptado

Es presentado el método de la GBP 2000 para superar los problemas

Estrategias para mejorar la metodología, DA y FE

La estrategia de la GBP 2000 para DA y FE – método por grados

Fuentes de datos para DA y FE , incluyendo la BDFE
5.97
Asuntos metodológicos

Metodologías que no están cubiertas:
 dispersión de lodos y compostaje,
 el uso de quema bajo condiciones no reflejadas
apropiadamente en la sección de incineración de
residuos,
 la condición tropical de muchos Partes No Anexo I para
la generación de metano,
 el uso de botaderos abiertos en vez de rellenos,
 la falta de un método apropiado de cálculo para los
residuos humanos en el caso de países isleños o
países con prevaleciente población costera y
complejidad de la metodología.
5.98
Falta de cobertura de metodologías para residuos
que reflejen circunstancias nacionales
Método de la GBP 2000
-
-
La GBP 2000 no cubre compostaje ni dispersión de lodos
que son prácticas comunes en
países NAI.
Los procesos de quema y
botaderos abiertos no están bien cubiertos por la GBP 2000 y son
practicas frecuentes en países NAI.
Mejora sugerida
Iniciar estudios de campo
para generar metodologías,
o usar métodos propuestos
por los países Anexo I para
estas categorías.
Expandir las secciones
apropiadas para reflejar las
condiciones prevalecientes
en muchos países NAI.
5.99
Diferentes condiciones que
en las metodologías
Método de la GBP 2000
- La GBP 2000 no cubre condiciones para países tropicales y sus prácticas de
gestión tanto en residuos sólidos como
aguas residuales.
- La aproximación usada para calcular el
óxido nitroso de los residuos humanos
en la GBP 2000 (el mismo que en las
Directrices 1996 del IPCC) no refleja
apropiadamente la situación de áreas
costeras/insulares.
Mejora sugerida
Iniciar estudios de campo
para expandir la
metodología
Adoptar las metodologías
propuestas y cubiertas en
el capítulo de Agricultura
diferenciando de acuerdo a
realidad geográfica.
5.100
Complejidad de la
metodología
Método de la GBP 2000
Mejora sugerida
• Las metodologías presentadas • Métodos similares al método
para Sitios de Disposición de
de control
para aguas
Residuos Sólidos y de
residuales
deben
ser
Incineración de Residuos
suministrados para mejorar la
requieren datos que no están
exhaustividad
de
la
comúnmente disponibles en
presentación de informes.
países NAI.
5.101
Problemas de los datos
de actividad
Falta de datos sobre los residuos sólidos generados
Falta de datos de series temporales para la generación de residuos
Falta de disponibilidad de datos desagregados
Falta de datos sobre composición de residuos sólidos
Falta de datos sobre condiciones de oxidación
Extrapolaciones basadas en datos pasados usadas para aplicar el
grado 2 para la generación de CH4 en Sitios de Disposición
Residuos Sólidos.
Baja confiabilidad y alta incertidumbre de datos
5.102
Problemas de los factores
de emisión
Valores por defecto inapropiados dados en las Directrices 1996 del IPCC
Datos por defecto inadecuados para las circunstancias nacionales
Falta de FE a nivel desagregado
Falta de disponibilidad de Factores de Conversión de Metano (FCM)
para ciertas regiones NAI
Baja confiabilidad y alta incertidumbre de datos
Falta de FE para Incineración de Residuos las Directrices 1996 del IPCC
(cubierta por la GBP 2000)
Datos por defecto provistos comúnmente para valores superiores, lo que
conduce a la sobreestimación
5.103
Lista de problemas
(Por Categorías)
5.104
Emisiones de CH4
provenientes de Sitios de
Disposición de Residuos
Sólidos
5.105
Problemas metodológicos


Uso de botaderos abiertos o incineración
abierta
Reciclado, comúnmente sólo de madera y
papel, pero también de residuos
orgánicos
5.106
Datos de actividad y
factores de emisión




Falta de datos de actividad para los flujos de residuos y su
composición, tanto para el presente como para las series
temporales requeridas.
Datos de actividad por defecto sólo para 10 países NAI.
Los valores reflejados para el parámetro k para la aplicación del
método de descomposición de primer orden, no reflejan
condiciones tropicales de temperatura y humedad de muchos
países NAI. El valor más alto de k presentado en la GBP 2000
es 0.2 y el que aparece en las Directrices 1996 del IPCC es 0.4.
El Factor de Corrección de Metano (FCM) propuesto, aún
usando el menor valor de 0.4, puede conducir a
sobreestimaciones, debido a las condiciones de someridad
(poca profundidad) y las frecuentes prácticas de quema como
pretratamiento en sitios de disposición.
5.107
Emisiones provenientes
del Tratamiento de
Aguas Residuales
5.108
Problemas metodológicos




Para las emisiones de CH4 provenientes del tratamiento de aguas
residuales domésticas, la GBP 2000 presenta un método
simplificado llamado “método de control” evitando las
complejidades de las Directrices 1996 del IPCC.
En países NAI, no es frecuente disponer de métodos nacionales o
parámetros, o aún sólo datos de actividad.
Para emisiones de CH4 de tratamiento de aguas residuales
industriales, la GBP 2000 presenta una “mejor práctica” en el caso
de que estas emisiones representen una fuente clave,
recomendando la selección de 3 or 4 industrias principales.
Para las emisiones de óxido nitroso provenientes de residuos
humanos, no se han alcanzado mejoras desde las Directrices
1996 del IPCC y la metodología presenta varias limitaciones, que
ha hecho que varios países NAI la declaren como “no aplicable”
5.109
Datos de actividad y
factores de emisión



La disponibilidad de datos de actividad y factores de emisión
para emisiones de CH4 de aguas residuales domésticas es
poco común en países NAI, y el “método de control” puede
ayudar a superar este problema; aún de no ser este el caso,
la GBP 2000 ha provisto algunas mejoras para identificar las
emisiones de CH4 potenciales.
Para las emisiones de CH4 de aguas residuales industriales,
en el caso de ser una fuente clave, es posible trabajar sólo
con las mayores industrias.
Para las emisiones de N2O proveninets de residuos
humanos, los datos de actividad necesarios son
relativamente simples y fáciles de obtener.
5.110
Emisiones provenientes
de la Incineración de
Residuos
5.111
Problemas metodológicos



Esta categoría fuente fue sólo muy brevemente
presentada en las Directrices 1996 del IPCC, pero
está completamente desarrollada en la GBP 2000.
En países NAI, es más bien poco común la
incineración de esiduos para otros propósitos que
destruir residuos clínicos, debido a los altos costos
asociados.
La diferenciación entre CO2 y N2O es hecha porque
el primero es calculado con un método de balance
de masa y el otro depende de las condiciones de
operación.
5.112
Datos de actividad y
factores de emisión


La GBP 2000 reconoce las dificultades para
encontrar datos de actividad para diferenciar las
cuatro categorías propuestas (municipal,
peligrosos, clínicos y lodos de aguas residuales)
No es requerida la diferenciación, si los datos no
están disponibles cuando no es una categoría de
fuente clave, lo cual como antes se menciona,
no es frecuente.
5.113
Revisión y evaluación de
datos de actividad y
factores de emisión:
Estado actual de los
datos y opciones
5.114
Estado de la BDFE para el
Sector Residuos



La BDFE es una base de datos emergente
La BDFE espera que todos los expertos
contribuyan a la base de datos. Actualmente,
hay limitada información sobre factores de
emisión del sector Residuos.
En el futuro, con la contribución de expertos de
todo el mundo, la BDFE será probablemente una
fuente de datos confiable de factores de emisión
para los inventarios de GEI.
5.115
Estado actual de Residuos BDFE
Categoría de las Directrices 1996 del
IPCC
Disposición en Tierra de residuos
Sólidos (6A)
Manejo de Aguas Residuales (6B)
Incineración de Residuos (6C)
Otros (6D)
Total
Registro de
factores de
emisión
115
191
47
0
353
5.116
Estimación y Reducción
de Incertidumbres
5.117
Estimación y Reducción de
Incertidumbres

El método de buenas prácticas requiere que
las estimaciones de los inventarios de GEI
sean exactas


Estas no deberían ser ni sobreestimadas ni
subestimadas en la medida que se pueda
juzgar
Causas de incertidumbre podrían incluir;




Fuentes no identificadas
Falta de datos
Calidad de datos
Falta de transparencia
5.118
Informe sobre incertidumbres de sitios
de disposición de residuos sólidos

Principales fuentes de incertidumbre :



Datos de actividad (Total de residuos municipales
MSWT y fracción enviada a sitios de disposición
MSWF)
Factores de emisión (constante de la tasa de
generación de metano)
Otros factores listados en la GBP, Tabla 5.2:


Carbono orgánico degradable, fracción de carbono
orgánico degradable, factor de corrección de metano,
fracción de metano en el gas de relleno
Si es el caso, también la recuperación de metano y el
factor de oxidación
5.119
Informe sobre incertidumbres del
tratamiento de aguas residuales domésticas


Las incertidumbres están relacionadas a
DBO/persona, capacidad máxima de producción
de metano y la fracción tratada
anaeróbicamente, datos de población tienen
poca incertidumbre (+ 5%)
Los rangos por defecto son:


DBO/persona y capacidad máxima de producción
de metano (+ 30%)
Para la fracción tratada anaeróbicamente se usa
el juicio de expertos
5.120
Informe sobre incertidumbres del tratamiento
de aguas residuales industriales


Las incertidumbres están relacionadas a la producción
industrial, DQO/unidad de aguas residuales (de -50%
a +100%), capacidad máxima de producción de
metano y fracción tratada anaeróbicamente
Los rangos por defecto son:



producción industrial (+ 25%)
capacidad máxima de producción de metano (+ 30%)
Para la fracción tratada anaeróbicamente usar juicio
de expertos
5.121
Informe sobre incertidumbres de
incineración de residuos



La incertidumbre en datos de actividad sobre
la cantidad de residuos incinerados, es
asumida como baja (+ 5%) en países
desarrollados. Para algunos residuos como
los clínicos, pueden ser mayor
La mayor incertidumbre para el CO2 es la
fracción fósil de carbono
Para los valores por defecto de N2O, la
incertidumbre es tan alta como 100%
5.122
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