Optimización y evaluación de modelo de gestión de residuos sólidos domiciliarios y alternativas de tratamiento para la Región de la Araucanía

Abstract

La gestión sostenible de residuos sólidos domiciliarios (RSD) ha emergido como un desafío global en las últimas décadas, puesto que las prácticas actuales priorizan la disposición en vertederos y rellenos sanitarios, afectando la salud de las poblaciones y ecosistemas. Este fenómeno afecta profundamente a países como Chile, donde se generan más de 7,5 millones de toneladas de RSD anualmente. En particular, la Región de La Araucanía enfrenta una situación crítica, con la más baja tasa de cobertura de servicios de aseo (34,7%) a nivel nacional y un manejo deficiente de residuos en términos logísticos, exacerbado por la compleja distribución geográfica de sus 32 comunas. A su vez, la falta de infraestructuras de valorización de RSD en la región refleja una brecha en su actual modelo de gestión, evidenciando la necesidad de estrategias sostenibles para abordar este complejo problema social, ambiental y logístico. De este modo, en la presente memoria se aborda la formulación de un modelo de gestión de RSD que incluya factores geográficos, operacionales y demográficos, que pueda dar una solución factible en materia de residuos domiciliarios, mediante: (1) el diseño y dimensionamiento a nivel de ingeniería de perfil de plantas de valorización de RSD para la Región de La Araucanía y, (2) la resolución mediante optimización matemática de un modelo MINLP (Mixed Integer Non Linear Programming) del problema de planificación de infraestructura. Las variables de decisión más importantes en el modelo incluyen distancias entre agentes de gestión, flujos másicos de RSD, flota de camiones, entre otros. El presente modelo de gestión da lugar a la configuración de escenarios de gestión, sujetos a evaluación económica y ambiental para el estudio de su viabilidad. Entre los principales resultados, se destaca la solución óptima del problema matemático, donde se opta por la recolección diferenciada a través de contenedores urbanos y el diseño de 2 plantas de valorización en cada provincia (Malleco y Cautín). Dicho escenario logra alcanzar una tasa de reciclaje regional de 62,2% de los RSD, siendo una alternativa económicamente rentable (VAN 165 M USD) que permite generar hasta 103,8 GWh de energía eléctrica al sistema interconectado nacional. A nivel social-privado, el escenario propuesto óptimo implica un costo de gestión de 136.690 CLP/ton de RSD, frente al gasto público actual de 59.490 CLP/ton, es decir, hasta 2,3 veces.