La presente propuesta busca dar una alternativa viable para el tratamiento de los residuos sólidos orgánicos generados en la Ciudad de México mediante digestión anaerobia. La diferencia sustancial de la propuesta, en comparación a los sistemas comerciales, radica en el manejo que se le dará a los residuos orgánicos. De manera comercial existen tecnologías para la biometanización de residuos sólidos orgánicos cuyos tiempos de reacción oscilan entre los 15 y 30 días dependiendo del tipo de tecnología (Axpo Kompogas; 2012; Bekon, 2012; BTA International, 2012; OWS, 2012; Ros Roca, 2012; Valorga International, 2012). Se da como alternativa la lixiviación de los residuos sólidos orgánicos para arrastrar los nutrientes solubles que son más fácilmente biodegradados por los microorganismos, disminuyendo así los tiempos de reacción (Eastman y Ferguson, 1981)._x000D_ _x000D_ En México no se cuenta con este tipo de tecnologías que permiten dar un tratamiento a los residuos sólidos orgánicos diferente a la disposición en rellenos sanitarios o tiraderos, los cuales ya no son una opción ambientalmente viable. Mediante la digestión anaerobia de los residuos sólidos orgánicos es posible producir biogás como fuente de energía alterna y obtener composta como mejorador de suelo, con lo cual se evita la disposición de los residuos orgánicos en rellenos sanitarios o tiraderos. Por lo anterior es de gran importancia dar alternativas adaptadas a la situación local y a la vez aportar al campo de conocimiento en materia de tratamiento de residuos sólidos mediante la implementación de un proceso diferente a los comerciales que permitan disminuir los tiempos de reacción, lo cual resulta en una disminución de los costos de operación. _x000D_ _x000D_ De manera general el planteamiento de esta propuesta se centra en disolver los nutrientes contenidos en la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos, buscando reducir significativamente los tiempos de reacción para la producción de biogás en comparación con las tecnologías convencionales, las cuales utilizan los residuos sólidos sin procesamiento previo a la digestión anaerobia. Para comprobar la hipótesis propuesta será necesario sistematizar la técnica de potencial bioquímico de metano (PBM) como herramienta que permita conocer cuánto biogás puede producirse con el lixiviado y compararlo con la producción de los residuos manejados de forma convencional. Se verificarán los resultados obtenidos en la prueba de PBM con la construcción, operación y seguimiento de reactores piloto de 20 a 30 kg por día para dar seguimiento de forma continua a la degradación anaerobia de los residuos. _x000D_ _x000D_ Esta propuesta también incluye un plan de manejo, a nivel de proceso, de los residuos sólidos orgánicos para un proceso de digestión anaerobia que contemple las características de los residuos alimentados al proceso, el tratamiento que estos requieren, el seguimiento de los digestores anaerobios y alternativas de tratamiento del digestato._x000D_

En la Ciudad de México se generan alrededor de 12,600 toneladas de residuos sólidos urbanos (RSU) por día; de esta cantidad el 53% son de composición orgánica (SMAGDF, 2004, 2008). Las autoridades encargadas del manejo y gestión de los residuos sólidos urbanos del Distrito Federal enfrentan la difícil tarea de la disposición de esta cantidad de residuos, la cual, además, va en aumento. De esta situación surge la necesidad de plantear alternativas que ofrezcan solución al manejo y tratamiento de los residuos sólidos urbanos, lo cual se hace aún más indispensable dado el cierre de Bordo Poniente, único sitio que existía para la disposición final de RSU del Distrito Federal._x000D_ _x000D_ Sin embargo, el hecho de que los RSU estén conformados en un 53% por fracción orgánica, representa una ventaja que permite plantear un sistema de tratamiento biológico. Este tipo de tratamiento ofrece un camino factible para el tratamiento de los residuos generados y el aprovechamiento de los productos del proceso, el metano como fuente de energía y el digestato para la elaboración de composta. Esto convierte el sistema en autosustentable y le brinda factibilidad técnica y económica como lo demuestra la gran cantidad de plantas actualmente en operación en Europa (de Baere et al., 2010)._x000D_ _x000D_ El reto es dar una alternativa viable para la situación actual de los RSU en la Ciudad de México y además contribuir al campo de conocimiento de Ingeniería Ambiental en materia de manejo de residuos sólidos mediante el estudio de la factibilidad de lixiviar los residuos sólidos orgánicos para suministrar a los reactores de digestión el sustrato en forma disuelta. Lo anterior permitirá disminuir los tiempos de reacción en el proceso de digestión anaerobia y reducir el tamaño de los reactores._x000D_ _x000D_ Mediante la lixiviación de la FORSU se espera principalmente conducir a una digestión más rápida al retirar del sustrato los compuestos lignocelulósicos de difícil degradación, acelerando las etapas de hidrólisis y acidogénesis (producción de materiales orgánicos solubles como los ácidos grasos volátiles (AGV)). Estas primeras etapas del proceso son afectadas significativamente por condiciones fisicoquímicas como la temperatura y el pH, por lo que una sobrecarga del sistema puede resultar en la acumulación de AGV y disminución del pH, lo que implicaría inhibición en la tasa de producción de biogás. Todas estas condiciones del sistema deben ser estudiadas a fondo, a fin de que la selección de la forma de alimentación del sustrato (disuelta o en mezcla los nutrientes disueltos con suspendidos), los parámetros de operación y la caracterización de las etapas del proceso permitan argumentar con fundamento que la elección es factible técnica y económicamente._x000D_ _x000D_ El desarrollo de este proyecto de investigación permitirá establecer los parámetros de operación así como las características adecuadas del sustrato para mejorar el proceso de biometanización de la FORSU buscando obtener un beneficio ambiental y, de forma adicional, la producción de biogás como fuente de energía alterna. Además, se aportará al campo de conocimiento un estudio detallado sobre el procesamiento de los residuos sólidos orgánicos empleando sistemas anaerobios._x000D_ _x000D_ Este estudio impactará en la reducción de los espacios destinados al confinamiento, ya que los rellenos sanitarios requerirán de menores volúmenes al recibir menor cantidad de residuos._x000D_